مهلونت برنامه‌ریزی و نغفارت راهبردی رییس جمهور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ابران مهلونت برنامه‌ریزی و نغفارت راهبردی رییس جمهور راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیانی ایران فشر ده شماره ۸/۰۰ امور نظام فنی گ 33 ۱۳۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ریاست جمهوری معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهور بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, مهندسان مشاور و پیمانکارار: 2 ۱۳۳۳/۷ 0 ۱ ترش ۱۳۹۱/۰۸/۱۰ موضوع : راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیاتی ابران به استناد ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و ماده (۶) آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی- مصوب سال ۱۳۵۲و در چارچوب نظام فنسی و اجرایی کشور (موضوع تصویبنامه شماره ۹ات ۳۳۴۹۷ مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیأت محترم وزیران)» به پیوست نشریه شماره ۶۰۰ آمور نظام فنی. با عنوان «راهنهای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیاتی آبران» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. رعایت مفاد این ضابطه برای دستگاه‌های اجرایی. مشاوران, پیمانکاران و سایر عوامل ذی‌نفع نظام فنی و اجرایی. در صورت نداشتن ضوابط معتبر بهتر از تاریخ ۱۳۹۱/۱۰/۱ اجباری است. 5455 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی امور نظام فنی معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه‌ی این نشریه کرده و آن را برای استفاده به جامعه‌ی مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر از این‌روء از تُسما خواننده‌ی کرامی صمیمانه تفاضا دارد در صورت مشاهده‌ی ه رکونه ایراد ‏ واشسکال ی مراتب را به صورت زیر گزارس فرمایید: [ -سماره‌ی بند و صفحه‌ی موضوع مورد نظر را مشخص کنید. ۳-/یراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳-در صورت امکان مت ن اصلاح نسده را برای جایکزینی ارسال نمایید. 2-نشانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این آمور نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشضانی برای مکاتبه + تهرانء میدان بهارستان» خیابان صفی علی‌شاه - مرکز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهورء آمور نظام فنی ۳1۳12[1:۱ ۱0) ۷۷۵(:: 7 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- بسمه تعالی انسان از آغاز خلقت همواره با موضوع بلایای طبیعی مواجه بوده و تلاش نموده است تا ضمن کنترل حوادث و سوانح طبیعی» زندگی خود را از این خطرات ایمن و محفوظ دارد. در میان بلایای طبیعی,» زلزله از ویژگی‌های خاصی برخوردار بوده و در قرن گذشته اهمیت بیشتری به مدیریت بحران زلزله داده شده‌است. کشور ما از نظر لرزه‌خیزی در منطقه فعال جهان قرار دارد و به گواهی اطلاعات و مستندات علمی از خطرپذیرترین مناطق جهان محسوب می‌شود. در سال‌های اخیر به طور متوسط هر پنج سال یک زمین‌لرزه با صدمات جانی و مالی بسیار بالاا در نقطه‌ای از کشور رخ داده است و در حال حاضر ایران در صدر کشورهایی است که وقوع زلزله در آن با تلفات جانی بالا همراه است. گرچه ترویج فرهنگ طراحی و بهسازی لرزه‌ای صحیح مستحدثات (ساختمان‌هاء تأسیسات زیربنایی و شریان‌های حیاتی)» می‌توان تا حد مطلوبی تلفات و خسارات ناشی از زلزله‌های آتی را کاهش داد. در همین راستا یکی از برنامه‌های مهم برای کاهش خطرپذیری کشور در برابر زلزله؛ برنامه مقاوم‌سازی ساختمانهای دولتی مهم» تاسیسات زیربنایی و شریانهای حیاتی کشور است که تدوین ضوابط دستورالعمل‌ها و معیارهای فنی طراحی و بهسازی لرزه‌ای از جمله نیازها و ملزومات مهم آن محسوب می‌شود. معاونت نظارت راهبردی (امور نظام فنی) در راستای وظایف و مسوولیتهای قانونی براساس ماده ۲۳ قانون برنامه و بودجه, نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه شماره ۴۲۳۳۹/ت ۲۲۳۳۴۹۷ه مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیات محترم وزیران) و برنامه مقاوم‌سازی ساختمانهای دولتی مهم تاسیسات زیربنایی و شریانهای حیاتی کشورء اقدام به تهیه و تدوین این نشریه با عنوان «راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیاتی ایران» نموده‌است. در تدوین این راهنما از استانداردهاء آیین‌نامه‌ها و راهنماهای مشابه موجود در دیگر کشورها از جمله آمریکاء ژاپن» هندوستان و کشورهای آروپایی در کنار آیین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله, استاندارد شماره ۲۸۰۰ ایران و سایر آیین‌نامه‌ها و راهنماهای کشور استفاده شده است. حاصل کارء نشریاتی است که به عنوان راهنما تهیه شده و روال بارگذاری, طراحی و بهسازی لرزه‌ای شریان‌های حیاتی را برای سطوح مختلف عملکرد ارایه می‌نماید (نشریات شماره ۶۰۰ تا ۶۱۰). درمورد بسیاری از اجزای سازه‌ای و غیرسازه‌ای» سعی شده است تا معیارهای پذیرش و روند طراحی مناسب با شرایط ویژه کشور ایران عرضه شده و روش‌های جمع‌آوری اطلاعات, با شرایط کشور سازگاری لازم را داشته باشد. به دلیل تجربیات اندک در حوزه طراحی و بهسازی لرزه‌ای شریانهای حیاتی در دنیا و کشور و نیز تخصصی بودن موضوع, با وجود همه تلاش‌های انجام شده و همچنین زحمات کارگروه‌های فنی- تخصصی در بررسی و اصلاح این راهنماء قطعاً هنوز کاستی‌هایی در متن موجود است که انشاءا... کاربرد عملی و وسیع این نشریه توسط مهندسان و محققان» موجبات شناسایی و برطرف نمودن آن‌ها را فراهم خواهد نمود. معاونت نظارت راهبردی به این وسیله از شرکت مهندسین مشاور پارس‌آینداب که مسوولیت انجام این پروژه را به عهده داشته‌است و همچنین تمامی افرادی که در تهیه, تدوین و پیشبرد این نشریه اهتمام ورزیده‌اند. جناب آقای مهندس حمزه مصطفوی رییس آمور نظام فنی» سرکار خانم مهندس پورسید. کارشناسان محترم آمور نظام فنی و نیز نهادها و کارشناسانی که با اظهارنظرهای اصلاحی و ارشادی, این معاونت را در جچست تکمیل آن یاری نموده‌اند. سپاسگذاری و قدردانی می‌نماید. امید است که اینگونه حمایت‌ها و همکاری‌ها ادامه یافته و در آینده نیز ما را در جهت افزایش غنای فنی این نشریه مساعدت نمایید. معاون نظارت راهبردی پاییز ۱۳۹۱ -------- صفحهٔ بعد -------- تهیه و کنترل راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریانهای حیاتی ایران (نشریه شماره 1۰۰) مجری: مهندسین مشاور پارس آیند آب اعضای کار گروه اصلی ترهیه کننده: نعمت حسنی (مدیر فنی) دکترای عمران- سازه (شریازهای حیاتی) محمد صافی (معاون مدیر فنی) دکترای عمران- سازه امید فرقانی (مدیر اجرایی) کارشناس مهندسی عمرآأن سعید قربان‌بیگی دکترای عمران - زئوتکنیک رضا راستی اردکانی دکترای عمران - سازه (شریانهای حیاتی) احمد رضا محبوبی اردکانی دکترای عمران- خاک و پی عباس مهدویان دکترای لرزه‌شناسی مرتضی بسطامی دکترای عمران- زلزله امیرحسین خلوتی دکترای عمران- زلزله اعظم حسینی ارجمندی کارشناس ارشد مهندسی عمران- ژئوتکنیک مهبان سادات حسینی کارشناس مهندسی عمران- ساختمانهای آبی هادی کردستانی کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله پیام پیران عقل کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله نعیمه رفیعی کارشناس آرشد مهندسی عمران- زلزله مهدی شادابفر کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله حمید قربان‌بیگی کارشناس مهندسی عمران نگار وکیلی فرد کارشناس مهندسی عمران- ساختمانهای آبی اعضای کار گروه همکار از کشور ژاپن در تهیه پیش‌نویس اولیه: پرفسور شیرو تاکادا دانشگاه کوبه دکتر جونیچی ونو موسسه تحقیقاتی شریانهای حیاتی ‏ (۳]]۳) دکتر یاسئو آوگاوا شرکت مهندسی گاز اوزاکا دکتر کیزو اوتومو مرکز تحقیقات برق مرکزی ژاپن دکتر یاسوکو کواتا دانشگاه کوبه مهندس ماسامی اوشیما شرکت مهندسی مشاور نفتی چیودای ژاپن (128ع) مهندس فومیو آندو شرکت مهندسی مشاور نفتی چیودای ژاپن (۵5]ح) -------- صفحهٔ بعد -------- اعضای کار گروه‌های فنی- تخصصی بازخوانی و بررسی متن نهایی: عباس قلندرزاده (بارگذاری) دکترای عمران- ژئوتکنیک لرزه‌ای رضا کرمی محمدی (گاز) دکترای عمران - زلزله انوشه رضایی جوان (گاز) کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله وحید اکرمی (گاز) کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله فرزاد نیک‌فر (گاز) کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله علیرضا آقابایایی مبار که (برق و مخابرات) کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله فریبرز سهرابی (برق و مخابرات) کارشناس ارشد مهندسی عمران- زلزله هادی بهادری (آب و فاضلاب) دکترای عمران- خاک و پی سعید تاریوردیلوی اصل (آب و فاضلاب) دکترای عمران- سازه بهنام وخشوری (آب و فاضلاب) کارشناس ارشد مهندسی عمران- سازه‌های هیدرولیکی اعضای کارگروه ترجمه و ویرایش فنی: فرزانه مرادی دکترای زبان و ادبیات ژاپنی رسول خوشروان آذر کارشناس آرشد مهندسی عمران فاطمه قره‌خانی کارشناس آرشد زبان ژاینی فریده عاشوری کارشناس مهندسی عمران- آب و فاضلاب اعضای گروه هدایت و راهبری پروژه: علیرضا توتونچی معاون آمور نظام فنی فرزانه آقارمضانعلی رییس گروه آمور نظام فنی علی تبار مشاور عالی آمور نظام فنی فرزاد پارسا کارشناس مسئول پروژه در امور نظام فنی حمیدرضا خاشعی کارشناس آمور نظام فنی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست فهرست مطالب فصل اول- کلیات ۱-۱- مقدمه ۳ ۲-۱- هدف و و و ۳ ۳-۱- گستره کاربرد این راهنما ری ری ی ری ۱ ۱-۳-۱- سازماندهی این راهنما موم ۱ ۲-۳-۱ نکاتی در کاربرد این راهنما ۳ ۴-۱- مراجع اصلی این راهنما ۵ فصل دوم- ملاحظات بارگذاری و طراحی لرزه‌ای ۱-۲- ملاحظات عمومی در بارگذاری و طراحی لرزه‌ای شریان‌های حیاتی 6 ۱-۱-۲- ملاحظات تحجهیزات ر ‏ و بی را با ۲-۱-۲- ملاحظات خطوط انتقال ری( ۳-۱-۲- ملاحظات شبکه‌های توزیع و جممع‌آوری 0 ۲-۲- سطوح خطر لرزه‌ای و ۱ ۳-۲- روش‌های بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای و ۱۱ فصل سوم- بار لرزه‌ای ناشی از انتشار امواج ۱-۳- روش شبه استاتیکی ۱ ۱-۱-۳- شدت لرزه و ۱ ۲-۱-۳- ضریب اهمیت ۳ ۳-۱-۳- نسبت شتاب مبنای طرح وم ۱۳ ۴-۱-۳- ضریب بزرگ‌نمایی لایه‌های خاک ۳ ۵-۱-۳- ضریب زلزله ها ۶-۱-۳- نیروی زلزله افقی طراحی ۳۱ ۷-۱-۳- روش شبه استاتیکی اصلاح شده ۳۳ ۸-۱-۳- نیروی زلزله اصلاح شده ۳۳ ۲-۳- روش‌های دینامیکی همم ۱۳۵ ۱-۲-۳- روش طیف پاسخ و وم ۱۳۵ ۲-۲-۳- روش تحلیل تاریخجه زمانی رو ۳-۲-۳ روش پاسخ تغییر مکان برای اجزای مدفون ۳ -------- صفحهٔ بعد -------- و راهنمای با رگذاری و نحلیل لرزه‌ای سربان‌های حبانی ایران ۳-۳- ضریب میدان نزدیک (نسبت به کسل )و ۳۹ فصل چهارم- بار لرزه‌ای ناسی از مخاطرات زئوتکنیکی ۳-۲-۴ محاسبه جابه‌چایی زمین ‏ ی ۳ ۲-۳- زمین للع ۵ ی ۱۳۳ ۱-۳-۴ ارزیابی زمین‌لغزه در اثر جابه‌جایی دائمی زمین ی ۳۹۳ ۲-۳-۴ محاسبه زمین‌لغزه به وجود آمده در اثر تغییرمکان دائمی زمین سس ۳۳ ۱-۴- ۴- بررسی گسل فعال ی وم ۱۳۴ ۲-۴-۴- جابه‌جایی گسل برای طراحی رل لس ی و ۳۴ پیوست اول- محاسبه پریود تجهیزات ۳- پریود طبیعی مخزن استوانه‌ای و 0 بیوست دوم- روند کلی بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای در این راهنما -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست شکل ۱-۳ ,۰0 تقویت پاسخ استاندارد ۳۳ شکل ۲-۳ ,ن). ضریب اصلاح میرایی ۳۳ شکل ۲-۲ طیف پاسخ سرعت برای سطح خطر-۱ زلزله ۳ شکل ۴-۳ طیف پاسخ سرعت برای سطح خطر-۲ زلزله یه ها شکل ۵-۳ رابطه سرعت ظاهری موج و پریود طبیعی خاک م۳۹ شکل ۱-۴ گسترش جانبی زمین شیب‌دار ۳ شکل ۲-۴ توزیع جابه‌جایی افقی در زمین شیب‌دار ۳۹ شکل ۳-۴ نمونه‌ای از نحوه جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی ناشی از روانگرایی در پشت دیواره ساحلی ها شکل ۴-۴ مدل لوله در تقاطع با گسل ۸ را شکل ۱ مخزن کروی م۵ شکل ۲ ,17 و۲1 0 روندنمای کلی بارگذاری و طراحی لرزه‌ای در این راهنما اه -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست فهرست جداول جدول ۱-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه آب‌رسانی ۱۳ جدول ۲-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه فاضلاب ۱۳ جدول ۳-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه گاز رسانی ی ‏ ر ۱۵ جدول ۴-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه برق رسانی ۱۱۸۳ جدول ۵-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه مخابرات را جدول ۶-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای مجاری سامانه‌های شریان‌های حیاتی ک با جدول ۱-۳ ضریب اهمیت (,]) ی یر ی ی ۱ جدول ۲-۳ نسبت شتاب مبنای طرح (+0) ۱ جدول ۳-۳ ضریب بزرگ‌نمایی ساخت‌گاه (+0) ۳۱ جدول ۴-۳ نسبت میرایی برج‌هاء مخازن کروی و قاب‌ها م۳۳ جدول ۵-۳ نسبت میرایی مخزن استوانه‌ای ۳۳ جدول ۶-۳ ضریب محل برای پریودهای کوتاه» ,۷ ۹ جدول ۷-۳ ضریب محل برای پریودهای بلند ۷.۰ ی را را جدول ۸-۲ نوع منبع لرزه‌ای ۳ جدول ۱-۴ اطلاعات زمین‌شناختی مورد نیاز در آرزیابی روان‌گرایی با استفاده از پارامتر مقاومت روان گرایی ۳۳ جدول ۲-۴ ضریب کاهش پارامترهای ژئوتکنیکی, 10 رک ۱ جدول ۲-۴ مقدار اصلاحی 7 با در نظر گرفتن اثر اندازه دانه‌ها در لایه روان‌شده لام با توجه به درصد ریزدانه‌ها ۳۹ جدول ۴-۴ درصد تغییر شکل دیواره ساحلی ۳۱ جدول ۵-۴ پارامتر اصلاح فشار جانبی در لایه روان‌نشده در اثر گسترش جانبی را هرا جدول ۶-۴ پارامتر اصلاح فاصله از بر آب ۳۳ جدول ۷-۴ ضرایب مدل گسل ی یررر ر ررر رب ۸ را جدول ۱ ضریب مهار ۳ ۸۵ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- تعاریف اتصال مجموعه‌ای از المان‌ها که دو عضو را به یک‌دیگر متصل می‌کند. پاسخ تغییر مکان لرزه‌ای پاسخ تغییر مکان سیستم یک درجه آزادی برای تکان‌های سینوسی با محتوای فرکانسی مختلف. تغییر مکان ماندگار تغییر مکان زمین در حالت غیر ارتجاعی. تقاطع گسل این عبارت اغلب برای زمانی که خط لوله از گسل موجود عبور می‌کند استفاده می‌شود. تنش مجاز معادل روش طراحی کاهش شدت لرزه‌ای مطابق با حالت شکل‌پذیری. حالت حد خرابی حالتی که سازه بلافاصله بعد از زلزله ۸10۳ می‌تواند مورد بهره‌برداری قرار بگیرد. خرابی فیزیکی کوچک بدون اثر گذاری بر زندگی انسان‌ها و محیط زیست و بدون از دست دادن حالت حد نهایی پایداری سیستم‌ها. خط لوله مدفون خط لوله‌ای که در زیر زمین اجرا می‌گردد. خطوط لوله روزمینی خط لوله‌ای که بر بالای سطح زمین نصب و با تجهیزات تکیه‌گاهی نگه‌داری می‌شود. روش استاتیکی روش کنترل عملکردهای لرزه‌ای» در شرایطی که نیروی زلزله به صورت استاتیکی به سازه و زمین با استفاده از ضرایب لرزه‌ای و با احتساب کنش‌های لرزه‌ای ناشی از زلزله» اعمال می‌شود. روش طراحی شکل‌پذیر روش طراحی با در نظر گرفتن شکل‌پذیری مصالح. شدت آریاس شاخص حرکت زمین در زلزلهء بر حسب ‎.21۲/٩ ی توانایی جذب و استهلاک انرژی و حفظ ظرفیت باربری سازه در حالت رفتار غیر خطی آن و جذب شناوری یا برکنش نیروی برکنش تولید شده به علت اختلاف‌های فشار. ضریب تبدیل نسبت کرنش سازه‌ای لوله به کرنش آزاد زمین. ضریب رفتار ضریب بیانگر ترکیب ظرفیت شکل‌پذیری کلی و مقاومت مازاد سیستم مقاوم در برابر نیروی جانبی. ضریب طراحی پارامتری که برای رده‌بندی مشخصات محل به کار می‌رود. ضریب مقاومت روآن گرایی نسبت مقاومت برشی دینامیکی به تنش برشی لرزه‌ای. ضریب میدان نزدیک ضریب به کار رفته در طراحی با در نظر گرفتن زلزله میدان نزدیک. طراحی به روش نرمی روش طراحی لرزه‌ای سازه‌ها با در نظر گرفتن عملکرد غیر ارتجاعی. طول موج فاصله انتشار موج در طول یک چرخه. عملکرد لرزه‌ای هدف سطح عملکردی که به منظور هدف طراحی تعیین می‌شود. گسترش جانبی تغییر مکان افقی خاک ناشی از روان گرایی و زمین لغزه. گسل فعال گسلی فعال در نظر گرفته می‌شود که در ۱۰۰۰۰ سال گذشته حرکت داشته باشد. لفزش حالت فیزیکی خاک اطراف لوله که بر سطح لوله می‌لغزند. مجرا سازه مدفون بزرگی که برای نصب سازه‌های لوله‌ای به کار می‌رود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۷ مقطع مهار شتاب پاسخ افقی در پریود طبیعی ] شتاب پاسخ قائم در پریود طبیعی ] تعداد متوسط سالانه زلزله‌هایی که بزرگای آن‌ها بزرگ‌تر یا برابر صفر بوده است. ضرایب مدل گسل درست‌نمایی نسبی زلزله بزرگ و کوچک پارامتر اصلاح مقدار ۲۷ در ریزدانه ضرایب مهار ضریب اصلاح وابسته به میرایی سازه پارامتر اصلاح نیروی جابه‌جایی جانبی در لایه روان‌شده پارامتر اصلاح نیروی جابه‌جایی جانبی در لایه روان‌نشده پارامتر اصلاح فاصله از آب پارامتر اصلاح موقعیت پارامتر تعدیل حرکت زمین در زلزله قطر دایره ایحاد شده توسط مرکز تکیه گاه‌ها قطر خارجی تکیه‌گاه بالایی قطر داخلی مخزن کروی پارامتر مقاومت روان گرایی نیروی زلزله افقی اصلاح شده نبروی زلزله قائم اصلاح شده نیروی زلزله افقی طراحی ارتفاع از سطح زمین عمق سطح أٌب زیرزمینی -------- صفحهٔ بعد -------- ن راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شربان‌های حبانی ایران 7 ضخامت لایه سطحی 1 ارتفاع از سطح زیرین صفحه پایه تا مرکز بدنه کروی 1:8 ضخامت لایه زام ۰ ضخامت لایه روان‌شده : بالاترین ارتفاع سطح سیال ۲1 ضخامت لایه روان‌نشده ]1 ارتفاع سازه قابی 1 ارتفاع سازه ساحلی (اسکله) 1 ممان اینرسی سطح تکیه‌گاه پایینی هد صلبیت دورانی کل بدنه دک صلبیت برشی کل بدنه ژد شدت لرزه افقی در سطح زمین بریدکا ضریب زلزله اصلاح شده افقی ۹ ضریب زلرله اصلاح شده عمودی بوک ضریب زلزله افقی طراحی است زک شدت لرزه قائم در سطح زمین 1 فاصله بین تکیه‌گاه‌های محاور 1۸ طول موج ظاهری ما طول موّنر تغییرشکل لوله ناشی از تغییر مکان گسل یا طول منطقه گسترش جانبی یا فاصله اسکله از تجهیز ای بزرگای لنگر بر اساس دوره بازگشت زلزله طراحی ای بزرگای زلزله 19 جابه‌جایی حداکثر گسل ((]۳0) در سطح زمین 11 تعداد تکیه‌گاه‌ها ۸ مقدار به‌دست آمده از آزمایش نفوذپذیری استاندارد ۷ مقدار ۸ اصلاح شده که نشان‌دهنده تأثیر اندازه دانه‌هاست -------- صفحهٔ بعد -------- علانم س ۲ مقدار [] اصلاح شده که اثر اندازه دانه را در لایه روان‌شده 1[ نشان می‌دهد. ۷۳ ضریب محل برای پریودهای کوتاه ۷ مقدار ۲ به‌دست آمده از آزمایش نفوذپذیری استاندارد لایه روان‌شده | ۷ مقدار ۷] معادل مطابق با فشار موّْر سربار ۹۸ کیلو نیوتن بر مترمربع ۷ مقدار ۷[ معادل لایه روان شده 1 طبق فشار موّثر سربار ۹۸ کیلو نیوتن بر متر مربع ۷ ضریب محل برای پریودهای بلند ۳ فاصله شمع ۳ شاخص روأنی 1 نیروی جابه‌جایی جانبی در هر واحد منطقه اعمال شده بر یک عضو سازه‌ای در یک لایه روان‌شده در عمق « ۹ نیروی جابه‌جایی جانبی در هر واحد منطقه اعمال شده بر یک عضو سازه‌ای در یک لایه روان‌نشده در عمق « 11 پارامتر کاهش نسبت تنش برشی لرزه‌ای بر حسب عمق اد فاصله از مرکز زلزله ید نسبت تنش برشی سه محوری دایره‌ای رک نسبت مقاومت برشی دینامیکی 5 طیف سرعت طراحی 1/3 ضخامت دیوار پانل کناری در یک سوم از ارتفاع پانل کناری 9 پریود طبیعی جزء 1 تغییر مکان افقی زمین در امتداد لوله لا جابه‌جایی افقی در عمق « ۷ سرعت انتقال موج :۷ سرعت موچ برشی متوسط در لایه !ام ۳ وزن بهره‌برداری ( ۷/) ( :۷/۲ تابع عمق از سطح زمین 5 ضریب تقویت لرزه از سنگ کف به سطح زمین با توجه به نوع خاک و ضریب منطقه 3 ضریب بزرگ‌نمایی پاسخ افقی ج ضریب تقویت پاسخ در جهت افقی 1 ضریب تقویت پاسخ در جهت عمودی -------- صفحهٔ بعد -------- 3 راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیانی ایران بر شتاب افقی در سطح زمین پر 0 شتاب افقی حداکثر روی سنگ بستر 0 مجموع تنش مصالح رویی 06 تنش موّْر مصالح رویی 10 وزن مخصوص خاک بالای سطح آب زیرزمینی 1 وزن مخصوص خاک زیر سطح آب زیرزمینی 1 وزن مخصوص موّنْر خاک زیر سطح آب زیرزمینی 50 جابه‌جایی افقی زمین 6 مجموع فشار سربار لایه روان‌شده ! ۸ مقدار ۷[ اصلاح شده که اثر آندازه دانه را در لایه روان‌شده | با توجه به ریزدانه نشان می‌دهد. 0 فشار مور سربار در مرکز لایه روان شده !| :0 زاویه شیب سطح زمین 0 ضریب بار ۸ مدول ویسکوزیته لایه روان‌شده | ۸ جابه‌جایی اسکله 1/۱ متوسط وزن مخصوص لایه روان‌نشده 1 متوسط وزن مخصوص لایه روان‌شده ۸ نرخ متوسط سالانه افزایش بزرگای ۱۷1 ۵ ترتیب زاویه برخورد با گسل نسبت به محور لوله 0 زاویه مهار مورب با سطح افق (درجه) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل | کلبات -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول- کلیات ۳ ۱-۱- مقدمه شریان‌های حیاتی به مجموعه سازه‌هاء تأسیسات و تجهیزاتی اطلاق می‌شود که وظیفه ذخیره, تأمین» انتقال و توزیع نیازهای حیاتی شامل آبء برق, گاز و یا جمع‌آوری» ذخیره و تصفیه یا بازیافت فاضلاب و مواد زائد و یا برقراری ارتباط شامل تلفن ثابت و همراه اینترنت و دیتا را به عهده دارند. این آیین‌نامه شامل راه‌ها و پل‌هاء بدلیل گستردگی, اهمیت ویژه و داشتن استانداردها و آیین‌نامه‌های مستقل نمی‌شود. با توجه به نوپایی مهندسی زلزله شریان‌های حیاتی» اکثر قریب به اتفاق ضوابط طراحی و بهسازی لرزه‌ای در کشورهای پیشرفته‌ای چون ژاپن و امریکا نیز به صورت راهنما بوده و استاندارد نشده‌اند. در ایران نیز برای اولین گام اساسی در مدون کردن مدارک طراحی و بهسازی لرزه‌ای شریان‌های حیاتی» راهنمای مربوطه تهیه شده تا پس از گذشت زمان, آشنایی و تسلط متخصصان به مرور زمان به صورت مقررات و بعد هم به شکل استاندارد مورد استفاده قرار گیرد. راهنمای حاضر بر اساس مدارک مشابه در کشورهای پیشرفته لرزه خیز همراه با تجربیات داخلی و بعضی دیگر از کشورهای مطرح در زمینه مهندسی زلزله تدوین شده است. در راستای بهره‌گیری از تجارب دیگر کشورها سعی شده است که حتی‌الامکان به مسأله بومی‌سازی توجه شده و مطالب ساده و کاربردی‌تر ارائه شود. ۳-۱- هدف هدف این راهنما ارائه چارچوب تعیین حداقل بار زلزله و روش تحلیل لرزه‌ای به منظور طراحی اجزای شریان‌های حیاتی مختلف در برابر زلزله می‌باشد. لذا هدف این راهنما تأمین ایمنی قابل قبول با توجه به ریسک منطقی بر اساس شرایط اقتصادی و ماهیت خطر زلزله و آسیب‌پذیری تأسیسات سامانه‌های شریانی می‌باشد. ۳-۱ گستره کاربرد این راهنما گستره کاربرد این راهنماء اجزای مختلف روزمینی و زیرزمینی شریان‌های حیاتی مطابق طبقه‌بندی فصل دوم این راهنما می‌باشد. اجزای سازه‌ای شریان‌های حیاتی به دو قسمت اساسی تقسیم می‌شوند: * سازه‌های ایستگاهی (سازه‌هایی که در یک محل ایجاد شده‌اند) * سازه‌های خطی و شبکه‌ای (سازه‌هایی که یک بعد آنها طویل بوده و بین سازه‌های ایستگاهی امتداد یافته‌اند) سازه‌های ایستگاهی به طور عمده روزمینی هستند و در مواردی زیرزمینی» در حالی که سازه‌های خطوط و شبکه‌ها به طور عمده زیرزمینی مدفون و در بعضی موارد روزمینی می‌باشند. سازه‌های ایستگاهی به خاطر جرم قابل توجه, متأثر از پاسخ شتاب زمین به زلزله هستندء در حالی که سازه‌های خطی و شبکه‌ای که به طور عمده مدفون نیز می‌باشند از پاسخ سرعت زمین به زلزله و در مواردی جابه‌جایی زمین تأثیرپذیری بیشتری دارند. بر اساس تجربه زلزله‌های گذشته, افزایش شتاب زلزله همراه با خرابی بیشتر سازه‌های ایستگاهی متناسب با جرم آن‌ها بوده‌است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای سربان‌های حیاتی ایران در مواقعی که سرعت کم بوده است آسیب قابل توجهی به سازه‌های خطی و شبکه‌ای یعنی خطوط لوله و تونل‌ها وارد نشده‌است. سازه‌های ایستگاهی شریان‌های حیاتی بر خلاف ساختمان‌ها که جرم آن‌ها به طور نسبتاً مرتب در طبقات در ارتفاع توزیع گردیده است دارای توزیع مشخصی از جرم نیستند. لذا نیروی اینرسی ناشی از زلزله بر آن‌ها در مرکز جرم آن‌ها تأثیر داده می‌شود. این نیرو از ضرب جرم سازه در شتاب اصلاح شده در قالب ضریب زلزله به‌دست می‌آید. سازه‌های طویل خطی و شبکه‌ای, اعم از زیرزمینی و روزمینی» نسبت به تغییر مکان نسبی تحمیل شده بر خود حساس هستند. تغییر مکان نسبی وارده» تبدیل به کرنش و تنش در این سازه‌ها می‌گردد. اثر اینرسی در سازه‌های خطی و شبکه‌ای, از روزمینی به مدفون کاهش پیدا می‌نماید زیرا در سازه‌های مدفون رفتار سازه عملاً تحت تأثیر رفتار خاک بوده و جرم آن در مقایسه با خاک محیطی خود بسیار ناچیز و قابل اغماض می‌باشد. سازه‌های ایستگاهی, از تأسیسات مختلف داخل یا خارج از ساختمان تشکیل شده‌اند. سیستم‌های خارج از ساختمان‌ها به دو صورت روزمینی و زیرزمینی ساخته می‌شوند. بعضی از اجزای خاص در سامانه شریان‌های حیاتی دارای ویژگی‌هایی منحصر به فردی هستند که آن‌ها را از اجزای مطروحه در این راهنما مستثنی می‌نماید. این موارد استثنایی نیز پس از انجام بررسی‌های لازم در ویرایش‌های بعدی در محدوده این راهنما قرار ۱-۳-۱ سازماندهی این راهنما این راهنما با هدف و گستره فوق در فصول زیر سازماندهی شده است: فصل اول: کلیات فصل دوم: ملاحظات بارگذاری و طراحی لرزه‌ای فصل سوم: بار لرزه‌ای ناشی از انتشار امواج فصل چهارم: بار لرزه‌ای ناشی از مخاطرات ژُئوتکنیکی پیوست اول: محاسبه پریود تجهیزات پیوست دوم: روند کلی بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای در این راهنما ۳-۳-۱ نکاتی در کاربرد این راهنما با توجه به این‌که این اولین ویرایش راهنمای بارگذاری لرزه‌ای شریان‌های حیاتی در ایران می‌باشد. دارای ابهامات و اشکالاتی نظیر سایر راهنماها و آیین‌نامه‌های قبلی تدوین شده برای کشور خواهد بود. برای به حداقل رساندن این مشکلات در این راهنما و رفع هرچه سریع‌تر آن‌ها توجه به موارد زیر بسیار موْئر و مفید است: ۱(- سعی شده است ضوابط این راهنما با استاندارد ۲۸۰۰ تناقضی نداشته باشد. در صورت بروز هرگونه تناقض اولویت با استاندارد ۲۸۰۰ می‌باشد. ۲- در صورت کمبود اطلاعات برای بارگذاری اجزای سامانه‌های هدف در این راهنماء از استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث ششم مقررات ملی ساختمان می‌توان استفاده نمود. -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل اول- کلیات ۵ ۳- روش‌هایی که در این راهنما به آن‌ها اشاره شده ولی شرح داده نشده‌اند» مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران و یا سایر آیین‌نامه‌های معتبر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ۴ سایر راهنماها و مدارک مشابهی که به صورت موردی برای طراحی لرزه‌ای تأسیسات برقی توسط مراجع ذی‌صلاح خارجی و داخلی تهیه و تدوین شده باشد می‌تواند در هماهنگی با این راهنما مورد استفاده قرار گیرد. ۵- از تمامی استفاده کنندگان این راهنما انتظار می‌رود برای تطابق هرچه بهتر و سهولت هرچه بیشتر کاربرد آن در کشور نظرات اصلاحی و بیشنهادات خود را ارسال نمایند تا در ویرایش‌های بعدی آن مورد استفاده تدوین کنندگان قرار گیرد. 2-۱- مراجع اصلی این راهنما در تدوین این راهنما از استانداردهاء آیین‌نامه‌هاء راهنماها و دستورالعمل‌های مختلفی استفاده شده است. اهم این مدارک به شرح ۷ استاندارد ۲۸۰۰ ایران: آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله, استاندارد ۲۸۰۰ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن, ۲۰۰۵ 097 78]: آیین‌نامه ساختمان‌های یکنواخت. ایالات متحده امریکاء ۱۹۹۷ ۷ ۸۹۳۳7: حداقل بارهای طراحی ساختمان‌ها و سایر سازه‌هاء ۸5۳ ۲۰۰۶ ۷ 8 ۳۳۵۵۵۵: طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زلزله» بخش ۴: سیلوهاء مخازن و خطوط لوله» کمیته اروپایی استاندارد, ۲۰۰۶ 7 2011997 : مشخصات طراحی لرزه‌ای تجهیزات ساختمانیء مرکز ساختمان ژاپن» ۱۹۹۷ ۷/۷/۸97۷[ : مشخصات طراحی لرزه‌ای و ساخت تأسیسات آب‌رسانی» شرکت آب ژاپن» ۱۹۹۷ کمیته گاز ژاین: راهنمای طراحی لرزه‌ای خط لوله گاز فشار قوی برای روان گرایی» 0۸-207-01[ :۲۰۰۱ انجمن ایمنی گاز فشار قوی ژاپن (۳۲1): آیین‌نامه طراحی لرزه‌ای تأسیسات گازی فشار قوی, ۲۰۰۶ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۲ حظات بار گذاری و طراحی لرزه‌ای -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم- ملاحظات بارگذداری و طراحی لوزه‌ای ۹ ۱-۳- ملاحظات عمومی در بارگذاری و طراحی لرزه‌ای شسریان‌های حیاتی در مواردی که استاندارد ۰ در مورد سازه‌های ساختمانی شریان‌های حباتی نارسا باشد می‌توان از سایر آیین‌نامه‌های معتبر بارگذاری لرزه‌ای استفاده نمود. در مورد سایر سازه‌های ایستگاهی باید از ضوابط راهنمای طراحی شریان حیاتی مربوطه استفاده شود. ۱-۱-۳۲ ملاحظات تجهیزات * معماری و بیکربندی این سازه‌ها بر اساس فرایند عملکرد آن‌ها بوده و لازم است به نامنظمی‌هاء تغییرات جرم و سختی؛ فشارهای داخلی, ویژگی‌های مواد شیمیایی و صنعتی داخل آن‌ها و دمای جریان فرایند توجه کافی مبذول گردد. * ملاحظات رئوتکنیکی این سازه‌ها نیز از ملاحظات مشابه در استاندارد ۲۸۰۰ تبعیت می‌نماید. ۹ ساختمانی که سازه‌های تأسیساتی را در داخل خود حفاظت می‌نماید. سازه ساختمانی ملحوظ می‌شود. * سازه‌های تأسیساتی به طور کلی از سه قسمت بدنهء پایه و شالوده تشکیل شده‌اند. در بعضی از این سازه‌ها ممکن است که بدنه بدون پایه بوده و به طور مستقیم روی شالوده قرار گرفته باشد. ۹ با توجه به طراحی بدنه سازه‌های تأسیساتی بر اساس استانداردها و آیین‌نامه‌های فرایندی مربوطه» ملاحظات بارگذاری‌لرزه‌ای به طور عمده به پایه و شالوده این سازه‌ها معطوف می‌گردد. * مقاومت و سختی در پایه‌ها و پایداری در مقابل لغزش و واژگونی در شالوده‌ها از اهم مسائل طراحی و ارزیابی لرزه‌ای این سازه‌ها می‌باشد. ۹ اتصال مناسب بدنه به پایه و پایه به شالوده و داشتن سازگاری لازم در رفتار لرزه‌ای الزامی است. * اتصال سازگار بین این سازه‌ها با سازه‌های متصل یا مجاور خود به نحوی که تغییر مکان‌های نسبی دو سر خود را به راحتی تحمل نمایند ضروری است. ۹ اتصالات هرگونه لوله, تونل» شیرآلات و نظایر آن‌ها به این سازه‌ها بهتر است دارای انعطاف پذیری مورد نیاز باشد. این انعطاف پذیری می‌تواند به طرق مختلف نظیر شکل هندسی مناسب جزء اتصال [] و 7 شکل, آکاردئونی» شیلنگی و یا موارد مشابه تأمین گردد. * در مواردی که فشار و یا دما بسیار زیاد باشد انعطاف پذیری اتصال به سازه‌های تأسیساتی بهتر است از طریق اشکال انعطاف‌پذیر لوله‌های رابط استفاده گرددء مگر آن‌که از نظر عملیات فرایندی این امر میسر نباشد که در این صورت می‌توان از سایر روش‌های ایمن استفاده نمود. ۲-۱-۲- ملاحظات خطوط انتقال * این خطوط به دو دسته روزمینی و زیرزمینی دسته‌بندی می‌شوند. خطوط لوله انتقال معمولا" دارای قطر بزرگی می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- یس راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسریان‌های حیانی ابران * بهتر است این خطوط به صورت مدفون و در صورت لزوم در بعضی از قسمت‌ها به صورت روزمینی اجرا شوند. *‏ خطوط کابلی (برق و مخابرات) هم معمولاً در شکل زیرزمینی رفتار لرزه‌ای بهتری دارند. ۹ خطوط زیرزمینی عبور کننده از داخل مجاری, رفتاری تابع رفتار مجرا خواهند داشت. * این خطوط باید در زلزله و جابه‌جایی‌های ناشی از مخاطرات ژئوتکنیکی ارزیابی شوند. * در محل عبور از گسل‌ها لازم است که تدابیر لازم برای کاهش اثر جابه‌جایی گسل بر لوله یا تونل صورت پذیرد. * با توجه به تجربیات رفتار لرزه‌ای در زلزله‌های گذشته. استفاده از لوله‌های با مصالح ترد در خطوط انتقال توصیه *‏ کاربرد لوله‌های چدنی» آزبستی و سرامیکی در خطوط انتقال توصیه نمی‌شود. * لوله‌های بتنی» پلاستیکی (نظیر پی وی سی) و جی آر پی می‌توانند حسب مورد با قضاوت مهندس مشاور و موافقت کارفرما مورد استفاده قرار گیرد. * در اتصال لوله‌های فولادی پیوسته حتماً باید از جوش نفوذی استفاده و از صحت اجرای آن اطمینان حاصل شود. * لوله‌های پلی‌اتیلنی با اتصالات نفوذی بات فیوژّن و الکتروفیوژن را می‌توان مورد استفاده قرار داد. * لازم است از نفوذ کامل جوش اطمینان حاصل نمود. * در مورد لوله‌های با اتصالات مکانیکی لازم است که از اتصالات ضد زلزله استفاده شود. * در مجاری بزرگ انتقال» تونل‌های بتنی» تونل‌های پوشش‌دار و لوله‌های با قطر بزرگ در عمق بیشتر رفتار لرزه‌ای * در محل اتصال خطوط انتقال و سازه‌های ساختمانی یا تأسیساتی, باید قابلیت جذب تغییر مکان نسبی در محل اتصال به * در زمین‌های با شیب تند (بیش از ۶۰ درصد) که احتمال زمین‌لغزه وجود دارد باید تمهیدات لازم برای تأمین عملکرد خط انتقال و عدم نشت از آن دیده شود. * در زمین‌های مستعد روان‌گرایی» علاوه بر آرزیابی مقاومت لرزه‌ای خطوط انتقال, باید تمهیدات لازم در رابطه با تقویت زمین» زهکشی و سایر اقدامات مشابه اتخادذ گردد. ۳-۱-۲ ملاحظات شبکه‌های توزیع و جمع‌آوری *‏ شبکه‌های توزیع و جمع‌آوری در سامانه‌های شریان‌های حیاتی» اعم از لوله و کابل به طور عمده به صورت مدفون اجرا می‌شوند. قطر خطوط شبکه در مقایسه با خطوط انتقال پایین‌تر می‌باشد. * در طراحی و ارزیابی لرزه‌ای این خطوط باید به اندرکنش متقابل آن‌ها با سایر خطوط مدفون در مجاورتشان توجه نمود. *‏ اتصالات خطوط شبکه توزیع و جمع آوری» اعم از لوله و کابل بایستی ضد لرزه‌ای باشد. * خطوط توزیع فولادی و پلی اتیلنی باید دارای اتصالات جوش نفوذی باشند. * لوله‌های چدنی فقط از جنس داکتایل و با اتصالات مکانیکی ضد لرزه‌ای در این خطوطء قابل استفاده می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- قصل دوم- ملاحظات با رگذاری و طراحی لوزه‌ای ۱ * در محل برخورد این خطوط با آدم‌روها (منهول‌ها)» محل‌های دسترسی (هندهول‌ها) ساختمان‌هاء سازه‌های تأسیساتی و سایر موارد مشابه استفاده از اتصالاتی که قابلیت جذب تغییر مکان نسبی در محل اتصال را داشته باشد ضروری است. *اجرای خطوط شبکه توزیع کابلی یا لوله‌ای در داخل کانال‌ها و یا مجاری مشترک با رعایت اصول فنی ایمنی بلامانع ۲-۲- سطوح خطر لرزه‌ای دو سطح خطر زلزله برای طراحی لرزه‌ای شریان‌های حیاتی باید در نظر گرفته شود: * سطح خطر-۱: زلزله بهره‌برداری برای حالت حدی آسیب و با سطح عملکرد بهره‌برداری بدون وقفه * "سطح خطر-۲: زلزله طرح برای حالت حدی نهایی و با سطح عملکرد بهره‌برداری با حداقل وقفه سطح خطر- ۱: زلزله بهره‌برداری ممکن است یک یا دو بار در طول مدت بهره‌برداری اتفاق بیفتد. در این حالت نباید آسیبی در اجزا به‌وجود آید تا بهره‌برداری از سامانه با اطمینان و بدون وقفه ادامه یابد. در این سطح احتمال وقوع ۰۵۰ در مدت ۵۰ سال مطابق با دوره بازگشت ۷۵ ساله می‌باشد. سطح خطر -۲: زلزله‌ای است که احتمال وقوع کمتر و دوره بازگشت بیشتری نسبت به زلزله بهره‌برداری دارد. طراحی سامانه در این سطح در حالت حدی نهایی می‌باشد. در این حالت خرابی نباید کلی باشد. به طوری که سامانه پایداری کلی خود را حفظ نموده و با حداقل وقفه در تعمیرات اضطراری قابل بهره‌برداری باشد. در این سطح احتمال وقوع ۸۱۰/ در ۵۰ سال مطابق با دوره بازگشت ۴۷۵ ساله می‌باشد. ۳-۲- روش‌های بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای برای ارزیابی لرزه‌ای سامانه» روش‌های تحلیلی زیر به‌کار گرفته می‌شود: * روش شبه استاتیکی (تحلیل استاتیکی معادل برای محاسبه نیروی زلزله ناشی از اینرسی جرم اجزا) * روش پاسخ تغییر مکان (تحلیل استاتیکی برای محاسبه نیروی زلزله ناشی از جابه‌جایی خاک اطراف اجزای مدفون) * روش دینامیکی (طیفی یا تاریخچه زمانی) تحلیل لرزه‌ای سازه‌های ایستگاهی روزمینی معمولاً با روش شبه استاتیکی انجام می‌شود. سازه‌های مدفون با هردو روش شبه استاتیکی و یا پاسخ تغییر مکان تحلیل می‌شوند. سازه‌های دارای رفتار پیچیده یا شرایط خاص با روش‌های دینامیکی تحلیل می‌شوند. چون اجزای سامانه‌های شبکه‌ای از سازه‌های متنوع و بر روی خاک‌های متفاوت ساخته می‌شوند لذا از روش محاسبه لرزه‌ای یکسانی نمی‌توان برای همه تأسیسات استفاده کرد. انتخاب روش تحلیل بر مبنای خصوصیات سازه هدف صورت می‌پذیرد. خصوصیات موّر بر ارتعاش سازه و نیروی ناشی از زلزله عبارتند از: *‏ مشخصات لرزه ورودی -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسریان‌های حیانی ابران *_ ویژگی‌های ساختگاه * جرم میرایی و سختی سازه در جداول ۱-۲ تا ۶-۲ روش‌های پیشنهادی برای عمده اجزای شریان‌های حیاتی مختلف در هر یک از سطوح خطر زلزله ارائه شده‌اند. بعضی از اجزا که در این جداول داده نشده‌اند. ممکن است در ویرایش‌های بعدی اضافه شوند. در این جداول: (56۸/1): روش شبه استاتیکی (روش ضریب زلزله) 40 06111010 50116 این روش برای محاسبه نیروی اینرسی ناشی از شتاب زلزله روی جرم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اجزاء غیر مدفون و یا اجزاء مدفون با جرمهای سنگین و قابل ارتعاش از مصادیق بارز استفاده از این روش هستند. این روش در ادامه به تفصیل شرح داده شده (/11(۸) : روش پاسخ تغییر مکان 40 :11501260 ۹۹00۵۹۵ این روش برای محاسبه نیروی آندرکنش زمین با اجزاء مدفون و بر اساس تئوری تیر روی بستر الاستیک و ضریب فنریت بین خاک و جزء مدفون مورد استفاده قرار می‌گیرد. نیروی وارد از زمین روی لوله‌هاء تونل‌ها و شافت‌های مدفون در خاک از جمله مصادیق بارز کاربرد این روش می‌باشند. شرح این روش در ادامه داده شده است. (/1۸۸): روش تحلیل دینامیکی 40 ۸۵۷۹۱ 12۷۵۱۲ این روش برای تمامی موارد روی و زیر زمین و برای تمامی اثرات زلزله اجزاء کاربرد دارد. مدلسازی با این روش در مقایسه با دو روش فوق پیچیده تر و انتخاب پارامترهای دینامیکی به‌ویژه نسبت میرایی» نوع مناسب شتاب نگار و نحوه اعمال جابجایی ماندگار از جمله مشکلات این روش می‌باشد. برای تجهیزات پیچیده و مهم با توجه به ضوابط ارائه شده در این راهنما باید از این روش استفاده نمود. این روش در ادامه شرح داده شده و بطور کلی تابع ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ می باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- قصل دوم- ملاحظات با خط لوله انتقال / تحویل آب خط لوله انتقال /توزیع آب رگذاری و طراحی لرزژه‌ای جدول ۱-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای سازه خط ورودی آب دریچجه ورودی آب برچ ورودی آب ۱ متقاطع هم امتداد چاه کم عمق حاه عمیق کانال باز تحت زه‌کشی هم امنداد توزیع آب هم امتداد پل انتقال خط لوله آب (پل لوله) ۱ متقاطع خط لوله زیرزمینی آب هم‌امنداد تأسیسات خط لوله کمکی شافت عمودی محافظت شده مخزن مدفون مخازن نیمه مدفون برج سرویس آب/ مخزن آب مرتفع تأسیسات الکتریکی و مکانیکی سازه‌های ساختمانی خاص سامانه اجزای سامانه آب‌رسانی رو ی ۷1 برای قسمت غیر قابل ارتعاش + آ/۹101] برای قسمت مدفون ۱۳ ش محاسبه لرزه‌ای سطح خطر-۲ 1 در صورت نیاز /1۸۸ 1 در صورت نیاز /1۸۸ 1 در صورت نیاز [/12۸۸] 1 1 1 1 1 ۷1 در صورت نیاز [/2۸۸] 1 ۷71 در صورت نیاز 5-۷ در صورت نیاز [/2۸0] ۷1 در صورت نیاز [/۸۸] ٩)‏ با/13 1۹ ۷1 با ۹10/1 ,در صورت نیاز [/2۸۸] 1 با /1۸ 11 در صورت نیاز [/]2۸] 1۸ 1 در صورت نیاز [/]2۸] ۹.01 ۹. 01 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لوزه‌ای شریان‌های حیانی ابران جدول ۲-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه فاضلاب 8000 جدول ۳-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای سامانه گاز رسانی روش محاسبه لرزه‌ای لوله کشی و نگه‌دارنده لوله (قطر بیش از ۴۵ میلی‌متر) ۷ ]11 و در صورت نیاز /2۸] محفظه (جانبی و قائم) ۸1 و در صورت نیاز 10۸۸/1 برج (ارتفاع: بیشتر از ۵ متر)» ۷ و در صورت نیاز 10۸۸/4 مخزن کروی (ظرفیت: بیشتر از ۳ تن یا بالای ۳۰۰ متر مکعب) و در صورت نیاز /2۸۸] مخزن استوانه‌ای در ابعاد بزرگ (مخزن ذخیره, پی مخزن» تجهیزات وابسته تجهیزات پالایشگاه ۷ : ۷ و در صورت نیاز /۸۸] به مخزن و غیره) (ظرفیت: بیشتر از ۳ تن یا بالای ۳۰۰ متر مکعب) ۷ ود سورت نار ۳۳۸۱ شیرهای فشار قوی و اتصالات و غیره ۷ ]11۷ و در صورت نیاز /1۸۸] تحلیل مودال -------- صفحهٔ بعد -------- فقصل دوم- ملا حظات با رگذاری و طراحی لرزه‌ای جدول ۶-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای اجزای ساما سازه ۱۵ نه برق رسانی روش محاسبه لرزه‌ای 50 ۷1 (اصلاح‌شده) و در صورت نیاز [/2۸۸] 50 50 ۷1 و در صورت نیاز [/۸۸] ۷ (صلاح‌شده) و 4100 برای لوله‌کشی زیرزمینی ۷1 (اصلاح‌شده) و در صورت نیاز [/۸۸] )و در صورت نیاز /2۸۸] ۷ (اصلاح‌شده) ۷1 (اصلاح‌شده) و /118 و در صورت نیاز /12۸۳ )و در صورت نیاز تحلیل تاریخچه زمانی 50 1۸/1 1۸/1 ۷7و 110 50 )و ]۹1۸ (برای پی دکل)و در صورت نیاز 12۸۸۷1 50 50 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۶ جدول ۵-۲ روش‌های محاسبه لرز د ۰ ولد سل به بل : مجاری انتقال خطوط کابل تونل ِ مجرای مدفون ۱ کالورت جدول 1-۲ روش‌های محاسبه لرزه‌ای م< سم ٍ تونل ِ ی مجرای مدفون ا کالورت ٍ ٍ مجرای روزمینی لوله متصل به پل ۷ خصوصیات بارهای زلزله با توجه به نوع روش انتخاب شده تعیین می‌شوند. ملاحضات نرم افزاری: برای تحلیل های فوق می توان از نرم افزارهای مختلف موجود اس ۸8۸05 و ۸۸۹۷۹ برای تمامی موارد فوق می‌توانند استفاد برای تحلیل لوله‌ها می‌توان از برنامه‌های خاصی نظیر ات۳۸ برای تحلیل مخازن نیز می‌توان از برنامه 7۸۳116 و ۳۷-110 | راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسربان‌های حیانی ابران ای اجزای سامانه مخابرات ۷ با /20۱ و در صورت نیاز /2۸۸] )5 (اصلاح‌شده)» در صورت نیاز |۱0 با 80۱ ۷و 172/1 12درصورت‌لزوم ۹/1 ۸(] 7و 1۵ اری سامانه‌های شریان‌های حیاتی روش محاسبه لرزه‌ای 0 0 ۷4 در صورت لزوم ]۷ 2۸] 0 2 ۷4 در صورت لزوم [/2۸۸] ۹ + در صورت لزوم 12۸۸/1 با 00/1 ۷ با /۰1۸0۱ در صورت لزوم 12۸۳/1 تفاده نمود. برای نمونه: ۳ و استفاده نمود. ستفاده کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۳ ۲ ۰ 4 بار لرزه‌ای ناشی از انتشار امواج -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نانسی از انتشار امواج ۱۹ ۱-۳- روش شبه استاتیکی با توجه به تقسیم‌بندی اجزای سازه‌ای سامانه‌های شریان‌های حیاتی و سطوح خطر زلزله» روش شبه استاتیکی دارای تقسیم‌بندی زیر خواهد بود: ضریب زلزله سطح خطر-۱ * _ضریب زلزله سطح خطر-۲ ۷ برای هر یک از اقسام فوق, ضرایب زلزله به دو صورت ضریب زلزله افقی و ضریب زلزله عمودی تعریف می‌گردد. ۷ روابط محاسباتی روش شبه استاتیکی مربوط به محاسبه ضریب زلزله افقی می‌گردد. ۷ نیروی زلزله وارد بر هر جزء» حاصل ضرب ضریب زلزله در وزن موّثر می‌باشد که در مرکز جرم جزء سازه‌ای مربوطه اثر داده می‌شود. ضریب زلزله افقی از ضرب متوالی پارامترهای لرزه‌ای زیر به‌دست می‌آید: * نسبت شتاب مبنای طرح * _ضریب بزرگ‌نمایی لرزه خاک روی سنگ بستر انواع خاک طبق تقسیم‌بندی استاندارد ۲۸۰۰ مشخص می‌شوند. ۱-۱-۳- شدت لرزه میزان شتاب زلزله تا سطح خاک یا سنگ بسترء شدت لرزه (در سطح یا سنگ) نامیده شده» متناظر شتاب‌های حداکثر زمین برای زلزله پایه طراحی و به صورت زیر محاسبه می‌شود: الف) شدت لرزه‌ای افقی در سطح زمین (۱-۳) ۰ د۰86 ,0.3۰8.0 با ب) شدت لرزه‌ای قائم در سطح زمین (۲-۳) با برکا : شدت لرزه افقی در سطح زمین 0]: پارامتر سطح زلزله برای سطح خطر-۱: ۰/۵ برای سطح خطر-۲: ۱ (]: ضریب اهمیت -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیانی ایران :]: ضریب تقویت لرزه از سنگ کف به سطح زمین با توجه به نوع خاک ۲-۱-۳ ضریب اهمیت سطوح اهمیت به صورت زیر تعریف می‌شوند: خیلی زیاد: اجزایی که أسیب به آن‌ها باعث بروز و گسترش شرایط بحرانی و منجر به تلفات انسانی و خسارات مالی فراوان می‌شود. زیاد: اجزایی که آسیب آن‌ها باعث قطع جریان و خدمت رسانی و خسارات مالی می‌شود. متوسط: اجزایی که آسیب آن‌ها باعث اختلال در جریان می‌شود. کم: اجزایی که آسیب آن‌ها تأثیری بر عملکرد سامانه ندارد. جدول ۱-۳ ضریب اهمیت (,07) ۳-۱-۳ نسبت شتاب مبنای طرح نسبت شتاب مبنای طرح» «ث] با توجه به محل ساختگاه در پهنه‌بندی استاندارد ۲۸۰۰ از جدول (۲-۳) تعیین می‌شود. جدول ۲-۳ نسبت شتاب مبنای طرح (,0) ۳ ۴ (متوسط) | (کم) 2-۱-۳ ضریب بزرگ‌نمایی لایه‌های خاک اندازه نیروی زلزله وارد بر سازه بستگی به بزرگ‌نمایی لایه‌های خاک محل (از سنگ بستر تا سطح زمین) دارد. ضریب بزرگ‌نمایی بر حسب لایه‌های خاک با ضریب بزرگ‌نمایی «ث] معین می‌گردد. جدول (۳-۳) ضریب بزرگ‌نمایی را برای انواع زمین ارائه می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نانسی از اننشار امواج ها جدول ۳-۳ ضریب بزرگ‌نمایی ساختگاه (,7/) سس ۵-۱-۳- ضریب زلزله پس از محاسبه شدت لرزه برای سطوح دوگانه. ضریب زلزله برای به‌دست آوردن نیروی لرزه‌ای وارد بر اجزای مختلف محاسبه می‌شود. بر اساس نوع خاک و مقدار پریود اساسی جزء مورد بارگذاری» در شرایط زیر از روش شبه استاتیکی استفاده می‌شود: * برای خاک نوع ۱ در صورتی که پریود اساسی جزء مساوی یا کمتر از ۰/۵ ثانیه باشد. * برای خاک نوع ۲ و ۳ در صورتی که پریود اساسی جزء مساوی یا کمتر از ۱ ثانیه باشد. * برای خاک نوع ۴ در صورتی که پریود اساسی جزء مساوی یا کمتر از ۱/۵ ثانیه باشد. در غیر موارد فوق از بند ۷-۱-۳ و ۲-۳ استفاده می‌گردد. ضریب زلزله افقی طراحی بر 6/ از رابطه (۳-۳) به‌دست می‌آید. (۳-۳) 2 < پرکارظ > بوگا بروگا : ضریب زلزله افقی طراحی (با منظور نمودن پاسخ فرکانسی سازه) است. رِل]: ضریب بزرگ‌نمایی پاسخ افقی. مقدار این ضریب بستگی به ارتفاع سازه از روی زمین دارد. * برای ارتفاع کوچک‌تر و مساوی ۱۶ متر برابر ۱ است. * برای ارتفاع بین ۱۶ متر و ۳۵ متر برابر است با 0.8 + 0.01251 * برای ارتفاع بالای ۳۵ متر برابر است با ۱/۳۳۷۵ (برای ارتفاع بالای ۳۵ متر کنترل پریود برای استفاده از روش شبه استاتیکی ضروری است) 0 مقدار ارتفاع از سطح زمین بر حسب متر 1-۱-۳ نیروی زلزله افقی طراحی بر" » نیروی زلزله افقی طراحی (نیروی استاتیکی معادل) از رابطه (۴-۳) به‌دست می‌آید: (۴-۳) ,۷۷ روگ > با بر : نیروی زلزله افقی طراحی ۷ بر۷۷ : وزن سازه + بار مرده و زنده ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- نها راهنمای با رگذاری و نحلیل لرزه‌ای شربان‌های حبانی ایران ۷-۱-۳- روش شبه استاتیکی اصلاح شسده در مورد سازه‌هایی با اهمیت متوسط و کم که پریود طبیعی آن‌ها بلندتر از موارد داده شده در بند ۵-۱-۳ باشد. از روش شبه بعد از محاسبه ضریب زلزله از روش استاتیکی اصلاح شده» برای محاسبه نیروی زلزله افقی یا قائم» باید آن را در وزن سازه (تجهیز) مربوطه ضرب کنیم. ضرایب زلزله اصلاح شده در دو راستای قائم و افقی به صورت زیر از روی شدت لرزه‌ای قائم و افقی به ترتیب به‌دست می‌آیند: (۵-۳) برکا وث] > بریدگا (۶-۳) کلم ت] > بیکا بریگا : ضریب زلزله اصلاح شده افقی پگ : ضریب زلزله اصلاح شده عمودی ۰ تقویت پاسخ که از رابطه (۷-۳) بدست می‌آید. ۷-۳(۱) ,۳ 7 0 ,۳ :تقویت پاسخ استاندارد نشان داده شده در شکل (۱-۳) لح :ضریب اصلاح ناشی از اثر میرایی سازه نشان داده شده در شکل (۲-۳) م] :تقویت پاسخ در جهت عمودی است که به شرح زیر تعیین می‌شود: * برای برج‌های تجهیزاتی با پایه دامنی ۱/۵ برای سایر تجهیزات ۲/۰ برای اجزای با درجه اهمیت متوسط و کمء ارزیابی زلزله طراحی در جهت قائم ضروری نیست. به غیر از برج با تکیه‌گاه دامنی که نسبت قطر متوسط ,,] به ارتفاع ۲1 از صفحه پایه کمتر از ۴/۰ می‌باشد. ضریب بزرگ‌نمایی پاسخ افقی ول] را بدون محاسبه می‌توان ۲/۰ در نظر گرفت. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نائْسی از انتشا رامواج ۳ جدول ۶-۳ نسبت میرایی برج‌هاء مخازن کروی و قاب‌ها برج و محفظه قانم 5۵ > 1.05 7 - 0.07 مخزن تروی 1 : سازه فولادی ت قاب فولادی جدول ۵-۳ نسبت میرایی مخزن استوانه‌ای از۲۰ تا کمتر از ۴ عبر از ستون ٍ نمادهای ,]۰و1 و ,۳ مقادیر زیر را در جدول (۵-۳) نشان می‌دهند. 11 : بالاترین ارتفاع سطح سیال 1 10: قطر داخلی 1 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسربان‌های حیاتی ایران سر 10 1 از اما از از لل ال نللللن تن ی از از ابا بل ابا هه [[||]ا | ]| ]زا سس مناد 1 6اه سم رس ز سا || ۱ ۳ 1 رو 3 6 سود کیک ژر 8 1 اک 0 8 6 00۱ 0 ۹ که که هه اه 0 هه که هه هه 2 تشن نانبل نی ی 4 6 سل ام یا ابا زا 2 ,3333 لا الا 10 ۱ 01 001 شکل ۱-۳ ,,7]ء تقویت پاسخ استاندارد 2.5 2 15 7 7 ل : 1 ۹ 0.5 0 03 027 0.24 021 018 015 02 0.09 0.06 0.03 0 ثابت میرایی ۸-۱-۳- نیروی زلزله اصلاح شده نبروی زلزله اصلاح شده از ضرب ضریب زلزله اصلاح شده در وزن سازه در رابطه‌های (۸-۲) و ‎)٩-۳(‏ به‌دست می‌آید. (۸-۲) ,۷۷ ۳ بریوگا > بری۹ا (۹-۳) ۷۷ یچگ > با -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نانسی از انتشارامواج ۵ برروگا : ضریب زلزله افقی اصلاح شده با استفاده از رابطه (۵-۳) رگا : ضریب زلزله افقی اصلاح شده با استفاده از رابطه (۶-۳) برر« و بی: نیروی زلزله افقی و قائم اصلاح شده ‎٩ ب۷: وزن سازه + بار مرده و زنده ۸ ۲-۳ روش‌های دینامیکی برای سازه‌های پیجیده و یا با اهمیت خیلی زیاد و زیاد» تحلیل دینامیکی به روش‌هایی که در ادامه آمده است انجام می‌گردد. استفاده از روش داده شده در استاندارد ۲۸۰۰ به‌جای این قسمت بلامانع می‌باشد. ۱-۳-۳ روش طیف پاسخ شتاب پاسخ افقی برای هر مود (]) بر۸ از رابطه (۱۰-۳) به‌دست می‌آید: (۱۰-۲) 0 تا< (7) ۸ (7) ,,۸: شتاب پاسخ افقی در پریود طبیعی ۲" بر حسب 01۳/57 *]: ضریب بزرگ‌نمایی پاسخ افقی (برای پریودهای کمتر از ۰/۳ ثانیهء, ۱/۵ و برای پریودهای بزرگ‌تر از ۰/۳ ثانیه» ۰/۷۵ در نظر گرفته می‌شود.) بر : شتاب افقی در سطح زمین (سانتی‌متر بر مجذور ثانیه) که از رابطه (۱۱-۳) به‌دست می‌آید: (۱۱-۳) د700۰0,۰0 > 0 شتاب پاسخ قائم برای هر مود (7) ,۸ بر اساس رابطه (۱۲-۳) به‌دست می‌آید: (۱۳-۲) م0 <(7) ۸ (7) ۸ : شتاب پاسخ قائم در پریود طبیعی ]7 بر حسب *01/۹ : ضریب بزرگ‌نمایی پاسخ قائم (برای برج با پایه دامنی ۱/۵ و برای سایر سازه‌ها ۲ می‌باشد.) شتاب قائم در سطح زمین که از رابطه (۱۳-۳) به‌دست می‌آید: (۱۳-۲) ۰ د۰۳ ,350۰6 > 0 ترکیب نتایج مودها و سایر موارد تحلیل طیفی مطابق با ضوابط داده شده در استاندارد ۲۸۰۰ صورت می‌گیرد. ۳-۳-۳ روش تحلیل تاریخچه زمانی در تحلیل پاسخ تاریخچه زمانی, باید شتاب نگاشت‌های مناسبی را انتخاب کرد که حداکثر شتاب افقی آن بر اساس محل به یکی از روش‌های زیر به‌دست می‌آید: ۱- در صورت استفاده از رکوردهای روی سنگ بستر (۱۴-۳) ]۰ ,]700 > 0 -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لوزه‌ای شسربان‌های حیاتی ایران پر 0: شتاب افقی حداکثر روی سنگ بستر (سانتی‌متر بر مجذور تانیه) ۲- در صورت استفاده از رکوردهای روی سطح زمین (۱۵-۳) 700۰60 > که بر : شتاب افقی حداکثر روی سطح زمین در تحلیل طیفی (سانتی‌متر بر مجذور ثانیه) با : شتاب افقی حداکثر روی سطح زمین در تحلیل تاریخچه زمانی (سانتی‌متر بر مجذور ثانیه) سایر موارد مورد نیاز در بارگذاری لرزه‌ای دینامیکی مطابق استاندارد ۲۸۰۰ می‌باشد. ۳-۳-۳ روش پاسخ تغییر مکان برای اجزای مدفون روش پاسخ تغییر مکان با در نظر گرفتن مود اول ارتعاش برشی خاک, مقدار دامنه جابه‌جایی خاک در محل مجاری مدفون مانند لوله. تونل, شافت و چاه‌ها را می‌دهد. با توجه به سطح‌های زلزله؛ این روش به صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شود: * پاسخ تغییر مکان سطح خطر- ۱ * پاسخ تغییر مکان سطح خطر-۲ برای هر دو حالت فوق, دامنه جابه‌جایی افقی محاسبه شده و دامنه جابه‌جایی عمودی حداقل نصف آن در نظر گرفته می‌شود. در این روش میزان دامنه جابه‌جایی خاک در محل مجرای مدفون به عوامل زیر بستگی دارد: * پریود طبیعی زمین بستر مجرای مدفون * ضریب زلزله افقی * ضخامت لایه سطحی (لایه خاک روی سنگ بستر لرزه ای) * عمق دفن مرکز مجرا تا وسط آن دامنه جابه‌جایی زمین در عمق « از سطح زمین از رابطه (۱۶-۳) به‌دست می‌آید: (۱۶-۳) ده ون < (8) ,لا ,لا : جابه‌جایی افقی در عمق ۷ 01 [ا: ضخامت لایه سطحی 21۱ : طیف سرعت طراحی ‎01/٩ * برای سطح خطر-۱ زلزله از شکل (۳-۳) * برای سطح خطر-۲ زلزله از شکل (۴-۳) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نائسی از انتشار امواج 90 : 80 (80 ,5. 0) (80 ,0.5) 70 و 60 1 50 1 40 : 30 5 20 2 (175 ب0. 1). وک ۱ 0 10 1 .0 پریود طبیعی سطح زمین(5) 10" شکل ۳-۳ طیف پاسخ سرعت برای سطح خطر-۱ زلزله شا ۰( ب5: 0) (00 1 0. 7). 100 4 1 ۹ (8 ,0. 1) بت 10 1 01 پریود طبیعی سطح زمین(٩)‏ ن ]" شکل 2-۳ طیف پاسخ سرعت برای سطح خطر-۲ زلزله (۱۷-۳) 1 : ضخامت لایه زام 11 ۷۷ : سرعت موج برشی متوسط در لایه ژام ‎1۳/٩ پریود سطح زمین باید از رابطه (۱۸-۳) محاسبه گردد. )۱۸-۳( ۲۷ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسریان‌های حیاتی ایران 1 پریود غالب سطح زمین ‎٩۵2 : ضخامت سطح زمین ۱۳ 1 ضخامت لایه [ ام 11 : سرعت موج برشی متوسط سطح زمین 1/5 ۷ :سرعت موج برشی در لایه | ام 1/۹5 سرعت موج برشی در هر لایه خاک را می‌توان به شکل زیر محاسبه نمود. (۱۹-۲) -< ۷ برای رس ۰/۸۵ > لج و برای ماسه ۰/۶< لح است. برای زمین ماسه‌ای (۲۰-۲۳) 622۱ > ۷ برای زمین رسی ۷ مقدار به‌دست آمده از آزمایش نفوذ استاندارد می‌باشد ]5۳ تغییر مکان مورد استفاده در طراحی به صورت رابطه (۲۲-۳) به‌دست می‌آید: ,)٩۲۲-۲(‏ تا ۰ د۰6 0.8۰6 <بتا کرنش زمین در امتداد خط لوله در روش پاسخ تغییر مکان برابر است با: ۹ 70] ۳ )۲۳-۳( 60 ۸ : طول موج ظاهری ۲1۳ طول موج ظاهری برای موج افقی بر اساس مدل موج سطحی رایله برابر است با: (۲۴-۳) 6۵ حعحع را -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم- بار لرزه‌ای نائسی از انتشار امواج 900 800 700 0 7 0 5 0 300 200 100 0.1 1 10 شکل ۵-۳ رابطه سرعت ظاهری موج و پریود طبیعی خاک به دلیل آن‌که تأثیر میدان نزدیک تنها در زلزله‌های بزرگ مهم می‌باشد. ضرایب محل» ,۷و ,۱۷ فقط باید در منطقه لرزه‌ای یک به‌کار برده شود. دو ضریب محل باید برای نتایج حرکات با دامنه بزرگ زمین در پریودهای بلند نسبت به پریودهای کوتاه در نظر گرفته شود. ضریب محل, رم ۷!ء برای کنترل طیف پاسخ شتاب طراحی کاربرد دارد در حالی که ضریب محل ,۱۷ برای کنترل طیف پاسخ سرعت طراحی استفاده می‌شود. مقدار رم 1 از ۱ تا ۱/۵ و مقدار :۸۷ از ۱ تا ۲ بسته به محل قرارگیری نسبی گسل‌های فعال و لرزه‌خیزی آن‌ها تغییر می‌کند. در جدول (۶-۳) ضریب ,۷! برای پریودهای کوتاه بر حسب سه نوع منبع لرزه‌ای و در جدول (۷-۳) ضریب , ۱ برای پریودهای بلند برای انواع مختلف منبع لرزه‌ای نشان داده شده‌اند. جدول ۹-۳ ضریب محل برای پریودهای کوتاه رم ۷! ۱ نزدیک‌ترین فاصله از منبع لرزه‌ای مشسخص نوع منبع لرزه‌ای ۳ ۱۳۵ با ۷ -------- صفحهٔ بعد -------- سا راهنمای با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای شسریان‌های حیاتی ایران جدول ۷-۳ ضریب محل برای پریودهای بلند ۰ , ۷! نوع منبع لرزه‌ای نزدیک‌ترین فاصله از منبع لرزه‌ای مشخص نزدیک‌ترین فاصله تا منبع لرزه‌ای» همان کم‌ترین فاصله بین ساخت‌گاه و منطقه‌ای است که توسط تصویر قائم منبع بر روی سطح زمین تعریف شده است (برای مثال تصویر سطحی صفحه گسل). برای گسل‌های عمیق, تصویر سطحی شامل بخشی از منبع است که در حدود ۱۰ کیلومتری سطح است. تعریف انواع منابع لرزه‌ای در جدول (۸-۳) نشان داده شده است. ضرایب محل برای منابع لرزه‌ای مستعد زلزله‌های بزرگ‌تر و دارای لرزه‌خیزی یا نرخ لغزش بالاترء بیشتر است. برای گسل‌ها یا منابع لرزه‌ای با حداکثر بزرگا و لغزش کمترء مقدار ضرایب محل برابر واحد است. گسل‌ها در سه دسته ۸» ثا و ل) مطابق جدول طبقه‌بندی می‌شوند. بیشتر گسل‌های فعال و مهم در دسته ۸ یا 5 طبقه‌بندی می‌شوند. این طبقه‌بندی بر اساس دو مشخصه گسل, نرخ لغزش و حداکثر بزرگای مورد انتظار برای گسیختگی گسل انجام شده است. جدول ۸-۳ نوع منبع لرزه‌ای تعریف منبع لرزه‌ای نرخ لغزش 514 (میلی‌متر در سال) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل ۴ بار لرزه‌ای ناشی از مخاطرات -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نائسی از مخاطرات ژئونکیکی ۳ ۱-5- مخاطرات زئوتکنیکی در طراحی لرزه‌ای شریان‌های حیاتی, تأثیر جابه‌جایی دائمی زمین در عملکرد اجزای شریان‌هاء باید در نظر گرفته شود. خطرات عمده زلزله که سبب جابه‌جایی دائمی زمین می‌شوند عبارتند از: * روان‌گرایی *‏ زمین‌لغزه ۳- ۶- روانگرایی روان گرایی که به طور عمده در خاک‌های اشباع با دانه‌بندی ریز و غیر چسبنده (نظیر ماسه ریز)» هنگام زلزله روی می‌دهد. دارای عوارض مخرب زیر برای سازه‌های شریان‌های حیاتی می‌باشد: ۹ ایجاد زیر فشار و شناوری کاهش ظرفیت باربری خاک * ایجاد جابه‌جایی افقی در زمین (گسترش جانبی) * ایجاد فرونشست زمین طراحی برای روان گرایی باید با بررسی جابه‌جایی دائمی زمین ناشی از روان گرایی با توجه به شرایط زمین انجام شود. نواحی که نیاز به طراحی در مقابل روان‌گرایی دارندء باید بر اساس شرایط زمین‌شناسی و زمین ریخت شناسی, وضعیت زمین, موقعیت جزء یا سامانه مورد بررسی» انتخاب شوند. جابه‌جایی دائمی زمین ناشی از روان‌گرایی در سه حالت زیر محاسبه می‌گردد: *‏ جابه‌جایی افقی زمین ناشی از گسترش جانبی موازی شیروانی * جابه‌جایی افقی زمین ناشی از گسترش جانبی زمین (نظیر دیوار ساحلی رودخانه ها و دریاها) * فرونشست قائم زمین از آن‌جایی که لغزش شیب و خاک‌ریز ممکن است با یا بدون روان‌گرایی روی دهد در طراحی اجزای شریان‌های حیاتی در معرض این پدیده» باید دقت بیشتری مبذول گردد. ۱-۲-۶ تشخیص منطقه مستعد روان گرایی تشخیص ناحیه‌ای که در آن امکان وقوع روان گرایی در زمان زلزله وجود دارد باید با استفاده از جمع‌آوری اطلاعات زمین‌شناسی و زمین ریخت شناسی موجود و بررسی امکان روان‌گرایی لایه سطحی خاک از نقطه نظر میکرو- توپوگرافی با استناد به استاندارد امکان وقوع روان‌گرایی انجام شود. مناطقی که امکان روان‌گرایی در آن‌ها پایین باشد باید از مناطق نیازمند به ارزیابی روان گرایی مستثنی شوند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای سربان‌های حیاتی ایران منطقه نیازمند بررسی روان گرایی با توجه به وضعیت زمین برای نصب و ساخت اجزای شریان‌های حیاتی انتخاب می‌شود. * منطقه‌ای که شیب آن مساوی یا بیش از ۸۱ است باید برای اثرات گسترش جانبی ناشی از روان گرایی بررسی شود. * مناطق واقع در فاصله ۱۰۰ متری از دیواره ساحلی با ارتفاع ۵ متر و بیشتر باید برای اثرات گسترش جانبی بررسی شوند. * در مناطقی که در آن شریان‌های حیاتی توسط سازه‌های بزرگ مانند پایه پل‌ها مهار می‌شوند باید اثر نشست ناشی از رون گرایی» بررسی گردد. چهار روش برای تخمین میزان احتمال وقوع روان گرایی وجود دارد: الف) روش کلی بر اساس زمین‌شناسی و زمین ریخت شناسی و تجربیات گذشته در خصوص وقوع روان گرایی ب) روش ساده شده بر اساس نقشه زمین‌شناسی معمولی و آزمایش ج) روش دقیق بر اساس نتایج آزمایشگاهی روان گرایی و تحلیل پاسخ لرزه‌ای د) روش‌های ویژه بر اساس آزمایش میزلرزان و آزمایش روان‌گرایی درجا از روش‌های بالا بسته به بررسی‌های مورد نظر و اهمیت تجهیزات مربوطه می‌توان استفاده نمود. معمولاً استفاده از روش الف و سپس روش ب بیشتر متداول است. زمین نوع ۴ باید برای احتمال بروز روان‌گرایی در زمان زلزله مورد توجه بیشتری قرار گیرد. منطقه مستعد روان گرایی» باید پس از بررسی لایه سطحی خاک (تا عمق ۲۰ متری) و سنجش روان‌گرایی آن معین بررسی لایه سطحی خاک باید پیش از سنجش روان‌گرایی انجام شود. برای تعیین پارامتر مقاومت روان‌گرایی که در ارزیابی زمین استفاده می‌شود به اطلاعات زمین‌شناختی که در جدول (۱-۴) آمده است نیاز می‌باشد. جدول ۱-۶ اطلاعات زمین‌شناختی مورد نیاز در ارزیابی روان گرایی با استفاده از پارامتر مقاومت روان گرایی اطلعات‌زص‌شناق را ی مقدار ۷ وزن مخصوص ,۰7 قطر متوسط دانه‌ها (,,12)» قطر ۸۱۰ دانه‌های برای لایه‌های ماسه‌ای آبرفتی که هر سه شرط زیر را دارندء ارزیابی روان گرایی باید با توجه شرایط بند ۲-۲-۴ انجام شود: * لایه خاک اشباع که سطح آب زیرزمینی در آن بالاتر از ۱۰ متر بوده و لایه در عمقی کمتر از ۲۰ متر زیر سطح زمین قرار گرفته است. * لایه خاک که ۳2 آن 1۳۵ یا کمتر است. یا اگر ۳۲ آن بزرگ‌تر از 1/۳۵ باشدء شاخص خمیری (۳1) آن کمتر از ۵ است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نائسی از مخاطرات زئونکنیکی ۵ * لایه خاک که قطر متوسط ذرات 0 آن کمتر از ۱۰ میلی‌متر و قطر ۸۱۰ ذرات عبوری ,,] آن (در منحنی دانه‌بندی) کمتر از ۱ میلی‌متر باشد. بیشتر لایه‌هایی که روان‌گرا تشخیص داده شده‌اند ۳۴ کمتر از ۸۳۵ دارند. مواردی نیز دیده شده است که روان گرایی در لایه‌ای از خاک رخ داده است که مقدار ۳۳ آن بیش از ۸۳۵ و شاخص خمیری آن پایین بوده است مانند خاک ماسه‌ای سیلتی. زمانی که مقدار ۲1۳ کمتر از ۳۵ است. نیازی به انجام آزمایش حد روانی و خمیری نیست. اگر اطلاعات زمین‌شناسی درباره شاخص خمیری موجود نباشدء لایه خاکی که شاخص خمیری کمتر از ۱۵ دارد می‌تواند مشابه لایه خاکی که درصد رس آن کمتر از ۱۵ است در نظر گرفته شود. ۳-۲-2 ارزیابی روان گرایی ۱-۳-۲-2 تعیین پارامتر مقاومت روان گرایی برای لایه خاکی که به ارزیابی روان گرایی نیاز دارد» پارامتر مقاومت روان گرایی باید با استفاده از رابطه (۱-۴) محاسبه شود. زمانی که نتیجه کمتر از ۱ به‌دست آمد. لایه خاک باید به عنوان خاک مستعد روان‌گرایی در نظر گرفته شود. فرایند این محاسبات در روابط (۱-۴) تا (۸-۴) آمده است: (۱-۴) ۳,۲ (۲-۴) رایع (۳-۴) بارعا (۴-۴) 02 - 1.0 > را (۵-۴) ( ی - 7)ی + روط > 6 (۶-۴) ( ط )+ مط راب0 برای زلزله‌های نزدیک: (0.1ک ا) 1.0 (۷-۴) (0.4> ر ۸ج >0.1) 7+ 3.38 ۹ع یه ( ,۸ >0.4) 20 (۸-۴) 0 ی : پارامتر مقاومت روان گرایی : پارامتر تعدیل حرکت زمین در زلزله -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۶ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای سربان‌های حیانی ایران رل : نسبت تنش برشی تناوبی (سه محوری) بروکا : شدت لرزه افقی در سطح زمین تنش کل ناشی از سربار ۷۳۷/13۶ : تنش موْثر ناشی از سربار ۴۳/۲ 27 عمق محل مورد نظر از سطح زمین ۲ وزن مخصوص خاک "۷۲۷/۱ وزن مخصوص اشباع خاک *1/ ۴۳ ۵ وزن مخصوص موّثر خاک فاصله سطح آب زیرزمینی از سطح زمین ۱ روان‌گرایی در خاک‌های شنی که متوسط قطر دانه‌ها بزرگ‌تر از ۲ میلی‌متر است نیز رخ می‌دهد. قطر دانه‌ها از تحلیل اندازه دانه‌های نمونه آزمایش نفوذ استاندارد به‌دست می‌آیند. نمونه‌های مورد استفاده در آزمایش نفوذ استاندارد دارای اندازه دانه کوچک‌تری نسبت به مصالح درجایی هستند که از خرد کردن مصالح حین آزمایش به‌دست آمده‌اند. اگرچه این تفاوت لزوماً هیچ تأثیری در سختی و زبری دانه‌ها ندارد. می‌توان فرض کرد قطر متوسط ۱۰ میلی‌متر در نمونه مورد استفاده در آزمایش نفوذ استاندارد تقریباً برابر مصالح درجا با قطر متوسط حدود ۲۰ میلی‌متر یا بیشتر است. وقتی قطر ۸۱۰ دانه‌های عبوری کمتر از ۱ میلی‌متر است. به علت این که خاک شنی که دارای دانه‌های زبر و ضریب یکنواختی پایین است» معمولا در برابر آب نفوذپذیری بالایی دارد و بنابراین به سختی روان می‌شود. در این‌جا وجه تمایز بین قطر متوسط دانه‌ها باید مشخص گردد. برای مثال در خاک ماسه‌ای, را باید از ۲ میلی‌متر کمتر باشد نسبت تنش برشی تناوبی از رابطه (۹-۴) محاسبه می‌شود. (14 > ,۸) 7 / .0.0882 (۹-۴) ( (,۷ک14) **(14- ,)۹ 1610+ 2,/1.7/ 0.0882 (۱۰-۴) ۵۵ + ,ار > رل (۱۱-۴) (0.7 +98 ب۱.70/)6- ۸ (1016 >۳> 0) ۱ (۱۲-۴) ( 60۹ > ۳۲ > ۱0۹۵) 0 ج+۲۳6) 1 عب ۳۲/20 - 1 )609 > ۳۲( -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- با ر لرزه‌ای نائسی از مخاطرات زنونکنیکی ۳۷ 0 )09۵ > ۳۲ > 10۹6( (۱۳-۴) < ر0 (۲۳0 > م۱09۵) ۲۲-48) (۱۳-۴) 2([0/ ,و 0) و108 6 -]] < ۷ ۳۱ آنسبت تنش برشی تناوبی : تعداد ضربات آزمایش نفوذ استاندارد : مقدار [۸ اصلاح شده با احتساب تأثیر اندازه دانه‌ها ,۷ مقدار ۷] معادل با فشار مور سربار ۹۸ کیلو پاسکال ,,۲: پارامتر اصلاح مقدار ۷ در ریزدانه ۳ درصد ریزدانه ( ۸) (درصدی از خاک ریزدانه که از الک ۷۵ میکرونی عبور می‌کند) 10 : قطر متوسط دانه‌ها 11111 ۳-۲-۳-2 تعیین شاخص پتانسیل روان گرایی منطقه‌ای که به طراحی در مقابل روان‌گرایی نیاز دارد باید دارای شرایط زیر باشد. توجه شود که مقدار آو ضخامت لایه روان‌شده باید بزرگ‌ترین مقدار مربوطه بین سطوح خطر یک و دو زلزله باشد. حدود شاخص پتانسیل روانگرایی» ,۳ به صورت زیر تعریف می‌گردد: - پتانسیل روانگرایی کم : 5> ,۳ - پتانسیل روانگرایی متوسط: 20> ,8 >5 - پتانسیل روانگرایی زیاد: 1.۳1 >20. (۱۵-۴) 7) ۳۷ ] -< ط :پارامتر مقاومت روانگرایی» اگر [< با [>* ۳ (۷۷)2: تابع عمق از سطح زمین» 0.57 -10 - (۷۷/)2 7 عمق از سطح زمین ۱۵ زمانی که یک لایه خاک به عنوان یک لایه کاملاً نرم در نظر گرفته می‌شودء پارامترهای ژئوتکنیکی آن (مدول برشی و مقاومت) در طراحی لرزه‌ای باید صفر فرض شود. برای لایه ماسه‌ای روان‌گراء پارامتر زئوتکنیکی در طراحی لرزه‌ای باید متناسب با پارامتر مقاومت روان‌گرایی .1۱]» سطح خطر و نسبت مقاومت برشی دینامیکی 1۹۲. کاهش یابد. پارامترهایی که باید کاهش داده شوند شامل ضریب عکس‌العمل افقی ,۲ و حداکثر ضریب اصطکاک سطحی می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شربان‌های حیاتی ابران پارامترهای ژئوتکنیکی لایه ماسه‌ای روان‌گرا, از حاصل‌ضرب پارامترهای ژئوتکنیکی به‌دست آمده بدون در نظر گرفتن روان‌گرایی در ضریب 1 از جدول (۲-۴) تعیین می‌شوند. وقتی < ب(] باشد» پارامترهای روان‌گرایی (مدول برشی و مقاومت) در طراحی لرزه‌ای باید صفر در نظر گرفته شود. جدول ۲-۶ ضریب کاهش پارامترهای زئوتکنیکی, :10 7 (متر) سای و مهد ی تست سا 0 3۵ ۹220 کت را ۱ | ۱5220 در طراحی لرزه‌ای باید» وزن لایه خاک با پارامتر ژئوتکنیکی صفر یا کاهش یافته به عنوان سربار فرض شود. ۳-۳-۶ محاسبه جابه‌جایی زمین (الف) جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی ناشی از روان گرایی جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی ناشی از روان‌گرایی بر سطح شیب‌دار از رابطه (۱۶-۴) محاسبه می‌شود. (۱۶-۴) یت 2 < ,6 زرا ُ) :۳ ۳+ /0.5) 1۳۱ (۱۷-۴) ۵۸۷ + رل > رل (۱۸-۴) (0.7 + 98/ 6)/ ,1.701 - ۸ ,8 :جابه‌جایی افقی زمین ۱۳ : پارامتر اصلاح محل. در منطقه داخل شهر 0.5 < در غیر این صورت. 0.1 <0 : 1 : عمق لایه روان‌شده ام 11۱ وزن مخصوص لایه روان‌شده زام *1/ ۴۳7 ۸ : مقدار 1 اصلاح شده با در نظرگرفتن اثر اندازه دانه‌ها در لایه روان‌شده ژام ٩,‏ : مقدار ۸ معادل با فشار موّثر سربار ۹۸ کیلو پاسکال در لایه روان شده ام , ۸۷ : مقدار اصلاحی آ« با احتساب اثر اندازه دانه‌ها در لایه روان‌شده ام با توجه به درصد ریزدانه که از جدول (۳-۴) به‌دست می‌آید. ۷ : مقدار 3 به‌دست آمده از آزمایش نفوذیذیری استاندارد لایه روان‌شده زام 6 : فشار کل سربار در بالای لایه روان‌شده زام ۴۸7/1۶ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نانسی از مخاطرات ژئونکنیکی ۳۹ جدول ۲-۶ مقدار اصلاحی ‎٩‏ با در نظر گرفتن اثر اندازه دانه‌ها در لایه روان‌شده زام با توجه به درصد ربزدانه‌ها 1 4 لایه لایه روان‌شده ۱ 0 ف 1 ۱ َ لاید روأن‌شده م 1 لایه روان‌شده 2 در محاسبه جابه‌جایی افقی زمین» ضریب بار و۷ برابر ۱/۸ است. اگر جابه‌جایی افقی زمین به‌دست آمده از رابطه (۱۶-۴) ضرب در ضریب بار» ۳ متر یا بیشتر شود. برابر ۳ متر در نظر گرفته می‌شود. منطقه و توزیع جابه‌جایی افقی زمین ابتدا باید بر اساس ناحیه لایه روان‌گرا و زاویه شیب سطح زمین تعیین شود. منطقه‌ای که جابه‌جایی افقی زمین در آن رخ می‌دهد باید به صورت بیضی‌گون شکل (۲-۴) فرض شده و در مرکز آن جابه‌چایی حداکثر فرض و به صورت مثلفی توزیع شود. :5 ره 400 ِ 75 : 250 : 500 شکل ۲-۶ توزیع جابه‌جایی افقی در زمین شیب‌دار -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای سربان‌های حیاتی ایران جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی ناشی از روان‌گرایی در سطح شیب‌دار و در منطقه محدود به وجود می‌آید. رابطه (۱۹-۴) از نتایج حاصل از آزمایشات حرکت خاک در اثر نیروی ثقل و نیروی گریز از مرکز و نیز از موارد أسیب‌های دیده شده از گسترش جانبی در زلزله‌های گذشته به‌دست آمده است. اگر لایه‌های خاک شامل چندین لایه روان‌گرا مانند شکل (۱-۴) باشدء فرض می‌شود که هر لایه روان‌شده در شرایط استاتیکی مانند یک مایع لزج جریان می‌یابد و لایه روان‌نشده در زیر لایه روان‌شده حرکت می‌کند. سرعت حرکت در سطح زمین ,۰۷ برابر مجموع سرعت‌های هر لایه روان‌شده فرض می‌شود» سرعت حرکت از رابطه (۱۹-۴) به‌دست می‌آید. (۱۹-۴) 0 ,6 05ج ۷ ۰ :۳ 1-1 ,لا مدول ویسکوزیته لایه روان‌شده ام است که متناسب با فشار کل سربار بالای لایه لام و نیز مقدار ۱۷ معادل با فشار موّثر سربار لایه روان‌شده زام است. با توجه به این که فشار کل سربار در مرکز لایه روان‌شده ام برابر با 6 + ,0.5/11 است. رابطه (۲۰-۴) به صورت زیر محاسبه می‌گردد: (۲۰-۴) ی + 0. 5) ‎٩,‏ بل با توجه به این که جابه‌جایی افقی در سطح زمین با سرعت سطح زمین که در رابطه (۲۱-۴) نشان داده شد.ء در ارتباط است. جابه‌جایی افقی در سطح زمین را می‌توان به صورت زیر نوشت (این رابطه حالت کلی رابطه (۱۶-۴) می‌باشد). ارلا*(ی 6+ 11 /0.5) ۱ ضریبی است که بر اساس موارد گسترش جانبی در زلزله‌های گذشته برابر ۳۶ (م7/1*(* ۹)) تعیین می‌شود. (ب) جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی زمین مناطق ساحلی (دریا و رودخانه) جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی در مناطق ساحلی باید طبق مراحل زیر محاسبه شود: ۹ محاسبه جابه‌جایی دیواره ساحلی * محاسبه جابه‌جایی افقی زمین در محل قرارگیری تأسیسات شکل ۳-۶ نمونه‌ای از نحوه جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی ناشی از روانگرایی در پشت دیواره ساحلی جابه‌جایی زمین در دیواره ساحلی باید با توجه به نوع سازه و وضعیت روان گرایی زمین در پشت و پی آن محاسبه شود. (۲۲-۴) 0 ی ]ارت < م۸ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نائسی از مخاطرات ژئونکیکی ۳۱ : جابه‌جایی دیواره (متر) : درصد تغییر شکل (به درصد) از جدول (۴-۴) : ارتفاع دیواره (متر) دیواره از نوع فولادی) زمین پشت دیواره» اطراف تاسیسات و بی روان‌شده‌اند. طول منطقه گسترش جانبی باید با استفاده از مقدار ‎٩۷‏ لایه مستعد روان گرایی و جابه‌جایی دیواره محاسبه شود. (۲۳-۴) ,250۸ > میا وا : طول منطقه گسترش جانبی (متر) : جابه‌جایی دیواره (متر) ,۷ : مقدار ۸ معادل با فشار موْثر سربار *98107/1 (۲۴-۴) (1.701/)0,/98+0.7- ۸ ۷ مقدار ۸ به‌دست آمده از آزمایش نفوذپذیری استاندارد : فشار موْثر سربار 1۸۷/1۶ جابه‌جایی افقی زمین در محل قرارگیری تأسیسات باید با استفاده از رابطه (۲۵-۴) محاسبه شود. (۲۵-۴) ( وتا / (8: جابه‌جایی افقی زمین در اثر گسترش جانبی در محل قرارگیری تأسیسات ۱۳ 6, 5 ۸ 60)-3.35[- وی با : فاصله دیواره از تجهیز 1 ۷۹ ضریب بارچ/ باید اساسا ۱/۳در نظر گرفته شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریان‌های حیانی ایران رابطه (۱۶-۴) برای گسترش جانبی به وجود آمده در اثر جابه‌جایی افقی زمین» از تجارب زلزله‌های قبلی به‌دست آمده‌است. (ج) نشست قائم نشست قائُم باید 4۵ ضخامت لایه روان‌شده ملحوظ گردد. در محاسبه نشست قائم ضریب بارء 1/8 باید اساسا ۱ باشد. با توجه به نتایج آزمایشگاهی مربوط به نشست ناشی از روان گرایی» بین پارامتر مقاومت روان گرایی .17» چگالی نسبی» ,10 و کرنش حجمی, ,۶ رابطه وجود دارد. نشست زمین با ضرب ضخامت لایه روان‌شده در کرنش حجمی که از پارامتر مقاومت روان‌گرایی و چگالی نسبی به‌دست می‌آید. محاسبه می‌شود. به طور کلی چگالی نسبی لایه خاک 1:۴۰ و یا بیشتر است. حتی اگر پارامتر مقاومت روان‌گرایی مقداری کوچک باشد. کرنش حجمی ۸۵ در جهت اطمینان در نظر گرفته می‌شود. 2-۳-5 - محاسبه فشار جانبی ناشی از گسترش جانبی زمانی که اثرات ناشی از گسترش جانبی در نظر گرفته می‌شود. فشار جانبی ناشی از آن باید به صورت زیر به‌دست آید. فشارهای جانبی محاسبه شده از روابط (۲۶-۴) و (۲۷-۴) باید برای اجزای سازه‌ای در لایه روان‌نشده و روان‌شده» در بالای عمق در نظر گرفته شده برای اثرات ناشی از گسترش جانبی به‌کار روند. (۲۶-۴) 1 075 برع > 9 (۲۷-۴۳) + ولا ک 72 ولا [( ولا -2) + الا کرو 9: فشار جانبی ناشی از گسترش جانبی "171/1 بر عضو سازه‌ای در لایه روان‌نشده در عمق 7 11 ,: فشار جانبی ناشی از گسترش جانبی "1۸/3 بر عضو سازه‌ای در لایه روان‌شده در عمق .7 1 ۶ : پارامتر اصلاح فاصله از آب» و۲ از روی مقادیر جدول (۶-۴) تعیین می‌شود. ول : پارامتر اصلاح فشار جانبی در لایه روان‌نشده. ری( باید از روی مقادیر جدول(۵-۴) مطابق با شاخص پتانسیل روان گرایی 1 به‌دست آمده از رابطه (۱۵-۴) تعیین شود. رن): پارامتر اصلاح فشار جانبی در لایه روان‌شده (۰/۳ در نظر گرفته شود) وک : ضریب فشار مقاوم خاک (در شرایط معمولی) +7 : متوسط وزن مخصوص لایه روان‌نشده 10۷/۳ ۱ متوسط وزن مخصوص لایه روان‌شده *1۸۷/10 2 عمق از سطح زمین 1 ۲1 : ضخامت لایه روان‌نشده 11 ,۲1 :ضخامت لایه روان‌شده 11 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نائسی از مخاطرات ژنونکنیکی ۳ جدول ۵-۶ پارامتر اصلاح فشار جانبی در لایه روان‌نشده در اثر گسترش جانبی 3 ی جدول 1-۶ پارامتر اصلاح فاصله از بر آب ۳-۶- زمین لغزه ۱-۳-2 ارزیابی زمین‌لغزه در اثر جابه‌جایی دائمی زمین زمین‌لغزه ناشی از جابه‌جایی دائمی زمین باید طبق مراحل زیر آرزیابی شود: *_ارزیابی قابلیت ایحاد زمین‌لغزه در خاک * ارزیابی احتمال زمین‌لغزه و وقوع تغییرشکل شیروانی * ارزیابی خطرات ناشی از زمین‌لغزه و تغییرشکل شیروانی ۲-۳-۶ محاسبه زمین‌لغزه به وجود آمده در اثر تغییرمکان دائمی زمین برای آرزیابی جابه‌جایی شیروانی در اثر زلزله ابتدا باید ضریب اطمینان پایداری استاتیکی شیروانی ۳5» تعیین گردد. پارامترهای مربوط به وضعیت شیروانی از قبیل مقدار شیب مقاومت برشی سنگ یا خاک. شرایط آب زیر زمینی» لایه بندی» درزبندی» شکاف و ترک‌ها و سایر عوامل موْثر باید در ارزیابی در نظر گرفته شوند. شتاب بحرانی که در آن جابه‌جایی شیروانی آغاز می‌شود به صورت رابطه (۲۸-۴) تعیین می‌شود: (۲۸-۴) اه (1 - ۲5)ع ع ۵ زاویه شیب (درجه) است. زمین‌لغزه به‌وجود آمده در اثر جابه‌جایی دائمی زمین ۳010 را می‌توان از رابطه (۲۹-۴) تخمین زد: (۲۹-۴) 4 - (, آ) ی 1۱۰۵ 1.460 + ۱.546 حل ۳07) ی ۵ 4 بر حسب سانتی‌متر است و , | شدت اریاس بر حسب متر بر ثانیه از رابطه (۳۰-۴) تخمین زده می‌شود: (۳۰-۴) (1) ررع210 - +1 . 4- عم ] -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای سربان‌های حیانی ایران در این‌جا ۸ بزرگای زلزله و چ1ء فاصله از مرکز زلزله (کیلومتر) است که از تحلیل خطر احتمالاتی تعیین می‌شود. توجه شود که مقدار تغییرمکان دائمی زمین با استفاده از ۸4 و +1 برای زلزله سطح خطر-۲ محاسبه می‌شود. اگر بزرگا برای زلزله با دوره بازگشت ۴۷۵ سال در دسترس نباشدء می‌توان نرخ متوسط سالانه افزایش بزرگا را با استفاده از قانون بازگشت ریشتر- (۳۱-۴) ۷ - ,2 ک ۸ 108 ,۸ : نرخ متوسط سالانه افزایش بزرگای ۱۸ ؛تعداد متوسط سالانه زلزله‌هایی که بزرگای آن‌ها بزرگ‌تر یا برابر صفر بوده است. :درست‌نمایی (احتمال) نسبی زلزله بزرگ و کوچک دستورالعمل محاسبه نرخ متوسط سالانه, احتیاج به استفاده از پایگاه داده‌های کامل لرزه‌ای دارد. هنگامی‌که می‌توان بزرگا را به‌دست آوردء رابطه کاهندگی مناسب زلزله به تعیین فاصله کانونی زلزله با بپیشترین شتاب زمین و بزرگا کمک می‌کند. روش دیگر برای محاسبه جابه‌جایی شیروانی استفاده از مدل‌سازی عددی می‌باشد. 2-4 جابه‌جایی گسل زمانی که خط از یک گسل فعال عبور می‌کندء باید برای مقاومت در برابر جابه‌جایی گسل طراحی شود. هم‌چنین با نمایان شدن تأثیرات جابه‌جایی گسل در سطح زمین» تجهیزات باید برای این جابه‌جایی نیز طراحی شوند. اگر گسلی در ده‌هزار سال گذشته حرکت کرده باشد به عنوان گسل فعال در نظر گرفته می‌شود. همه نقاط تقاطع گسل‌های فعال در طول شبکه صرف‌نظر از این که آیا گسل شامل ارزیابی خطر لرزش زمین بوده است یا نه, باید در نظر گرفته شود. هر گسلی که به عنوان گسل غیر فعال شناخته نشده باشدء فعال در نظر گرفته می‌شود مگر این که بتوان نشان داد که مستعد زلزله با بزرگای ۶/۲۵ با بیشتر با دوره بازگشت یک‌هزار سال یا کمتر نیست. ۱-2-2 بررسی گسل فعال گمانه‌زنی و بازرسی ترانشه تایید شود. ۳-۶-2 جابه‌جایی گسل برای طراحی زلزله مقدار جابه‌جایی سطح ناشی از شکست گسل سطحی از رابطه (۳۲-۴) و یا سایر مدل‌های معتبر محاسبه می‌شود. (۳۳-۴) ۷ + 2 - (010) ,18 0 : جابه‌جایی حداکثر گسل (]۳) در سطح زمین 11 بزرگای زلزله بر اساس دوره بازگشت زلزله طراحی : ضرایب مدل گسل به‌دست آمده از جدول (۷-۴) -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم- بار لرزه‌ای نانسی از مخاطرات ژئوتکنیکی ۳۵ جدول ۷-۶ ضرایب مدل گسل ۳-2-2 کرنش حداکثر در تفاطع با گسل کرنش ایجاد شده در لوله در اثر تغییر مکان زمین ۳:1 (بر حسب متر) در محل تقاطع با گسل به صورت رابطه (۲۳۳-۴) محاسبه می‌گردد. ۲ ۱۲۲00 ۳0 ۳۳ 511 ود رد ی ]و ,آ(بر حسب متر) به ترتیب زاویه برخورد با گسل نسبت به محور لوله (درجه) و طول موْئْر تغییرشکل لوله ناشی از تغییر گسل امتداد لغز مقاومت اصطکاکی در طول قوس دایروی تغییرشکل یافته شکل ۶-۶ مدل لوله در تقاطع با گسل -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- نیو ست ۱ محاسبه بریود تحهیزات -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست اول- محاسبه پربود نجهیزات ۳۹ ۱- مقدمه با توجه به اهمیت و نقش پریود طبیعی ارتعاش سازه‌های مختلف در تعیین نیروی لرزه‌ای وارد بر آن‌هاء در این پیوست روابط محاسبه سختی و پریود بعضی از اجزای مهم شریان‌های حیاتی ارائه شده است. برای سایر موارد مورد نیاز می‌توان از روابط مشابه داده شده در استاندارد ۲۸۰۰ و یا آیین‌نامه‌های معتبر دیگر استفاده نمود. ۲- پریود طبیعی مخزن کروی ۷ )۱( | ۲-2 نهد ۵ : وزن بهره‌برداری ۰۷ مجموع وزن مخزن و وزن موّثر سیال. وزن مور از ضرب وزن سیال و نسبت وزن موْئْر نشان داده شده در شکل ۱محاسبه گردد. : صلبیت أفقی ۷/1111 ۱ شم ۲ )۲۲ را با با : صلبیت دورانی کل بدنه ۲۷/11۱ ۲۳ رم 5۸ 30 817 :ْ دا : صلبیت برشی کل بدنه ۲۷/111۱ 2 ۴ 1[ + سک موام را )۴( 4 2 > د ۳۸ ۰ 3۳1 ۵) عم ی ۱ سب م۵ (۶) و ۹ م۸ 0 دمن ۸ و 7 7 | ۸( (م3+2)*(م1-2)*م2 5ب -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۰ راهنمای بارگذاری و نحلیل لرزه‌ای شسربان‌های حبانی ابران ارتفاع از سطح زیرین صفحه پایه تا مرکز بدنه کروی 1۳17 تعداد تکیه‌گاه‌ها مدول الاستیسیته طولی مصالح تکیه‌گاه پایینی * ۲۷/11۳ رم ۸: سطح مقطع تکیه‌گاه پایینی 1۳۳۳۰ : قطر دایره ایحاد شده توسط مرکز تکیه‌گاه‌ها 111111 ا: فاصله بین تکیه‌گاه‌های مجاور (11111 ارتفاع موْثر به‌دست آمده از رابطه ‎)٩( ۹0 1 -م ۲-1 7 1 ۹/۱ 5 لیا شکل ۱ مخزن کروی نکبه کامها (0 (۱۰۱ قطر خارجی تکیه‌گاه بالایی 111111 : قطر داخلی مخزن کروی ۱3/۱ ۵: مقطع مهار *11۱ زأویه مهار مورب با سطح افق (درجه) رن دل): مقادیر داده شده در جدول (۱) -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست اول- محاسبه پریود نجهیزات ۵۸۱ جدول ۱ ضریب مهار تراسا ] رای ۳- پریود طبیعی مخزن استوانه‌ای درراتاع (۱۲) 6( 030- اش 120 10 6 : قطر داخلی 11 ,۲1 :ارتفاع بالاترین سطح سیال 11 5 مدول الاستیسیته طولی پانل کناری *۲۲/1۳1۱ :ضخامت دیوار پانل کناری در یک سوم از ارتفاع پانل کناری ۵ : وزن بهره‌برداری ۷ ۰ برابر مجموع وزن‌های زیر است. (الف) وزن پانل کناری داخلی (ب) نصف وزن عایق سرد. اگر عایق جدا از پانل کناری باشد مانند دیافراگم» وزن آن به حساب نمی‌آید. (ج) وزن سقف داخلی (در پوسته ساده همان وزن سقف است). (د) وزن عایق سرد در سقف (ه) وزن کل سیال ۶- پریود طبیعی سازه قابی برج‌ها و محفظه‌ها (وسل) این پریود بر مبنای نسبت وزن سازه قابی محاسبه می‌گردد: وزن کل/ وزن بهره برداری برج و مخازن < نسبت وزن سازه قابی -------- صفحهٔ بعد -------- ۵ راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شربان‌های حبانی ابران ۱-2 بیشسترین نسبت وزن سازه قابی ۰/۱ با کمتر (۱۳) 071 + 0.01۲1 < ]1 [: پریود طبیعی 1 ارتفاع بخش فلزی سازه قابی 11 ارتفاع سازه قابی 11 ۳-۶ بیشترین نسبت وزن سازه قابی بیش از ۱/* (۱۴) را 1 1 :بیشترین تغییر مکان سازه قابی در حالتی که وزن سازه قابی به صورت افقی به‌کار رود. در این حالت برج یا مخزن صلب فرض می‌شوند. 1۳۱13۱ -------- صفحهٔ بعد -------- روند کلی با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای در ان راهنما -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- پیوست دوم- روند کلی با رگذاری و تحلیل لرزه‌ای در این راهنما ۸۵ روند کلی و گامهای بارگذاری و تحلیل لرزه ای شریانهای حیاتی بر اساس این راهنما به شرح زیر است: الف- تعیین سطوح خطر ۱ و ۲ ب- تعیین میزان شتاب و سرعت زمین برای هر یک از سطوح خطر ج- تعیین وضعیت سازه از نظر تأثیر نیروی زلزله (اینرسی) و جابه‌جایی زمین د- تعیین آهمیت تجهیز با توجه به سامانه مربوطه ۰- تعیین وضعیت رفتاری سازه تجهیز در زلزله و پیچیدگی آن (بر اساس تجربه مهندسین و تشخیص آن‌ها و مقایسه با ضوابط راهنما برای انتخاب روش طیفی و دینامیکی برای تجهیزات مهم‌تر و پیچیده‌تر) و- تعیین روش بارگذاری لرزه‌ای شبه استاتیکی, دینامیکی طیفی و دینامیکی کامل. برای بارگذاری لرزه‌ای با روش شبه استاتیکی از این راهنما و برای روش‌های طیفی و دینامیکی از ضوابط استاندارد ۲۸۰۰ استفاده می‌شود. ز- طراحی اولیه» تحلیل و استخراج نیروهای داخلی اعضاء و تنش‌های مقاطع بحرانی برای سطح خطر-۱ و ۲ ح- انتخاب روش شکل‌پذیر (بر اساس فلسفه حد نهایی) و کنترل تنش‌ها و کرنش‌های بحرانی بدست آمده از اثر زلزله سطح خطر-۲ با مقادیر مجاز (با مقادیر تنش مجاز اشتباه نشود) در روش طراحی شکل پذیر ط- کنترل طراحی مرحله قبل با روش تنش مجاز (بر اساس فلسفه حد آسیب یا بهره برداری) برای اثر زلزله سطح خطر-۱ تا هیچ عضوی أسیب فیزیکی هم نبیند یعنی مصالح آن به تسلیم نرسد (بهره برداری بدون وقفه). ی- در صورت عدم کفایت طراحی در هر یک از حدود سیب و نهایی؛ طراحی با تغییرات هندسی و فیزیکی تا رسیدن به کفایت لازم در طراحی تکرار می‌گردد. در عین حال برای سهولت., کلیات گام‌های فوق در روند نمای زیر داده شده است: -------- صفحهٔ بعد -------- ۵۶ راهنمای با رگذاری و نحلیل لرزه‌ای سربان‌های حبانی ایران شروع ۱ تعیین ویژگی‌های لازم سازه و ساخت گاه: ضریب بزرگ‌نمایی ۲ طراحی با روش شکل‌پذیر برای نتایج بدست آمده از زلزله سطح ی خطر-۲ بر مینای بهره‌برداری با حداقل وقفه (حالت حد نهایی) ۲ کنترل طراحی با روش تنش مجاز برای نتایج بدست آمده از زلزله سطح خطر-۱ بر مبنای بهره‌برداری بدون وقفه (حالت حد آسیب) ۲ یا طراحی مورد قبول است؟ پایان روندنمای کلی بارگذاری و طراحی لرزه‌ای در این راهنما -------- صفحهٔ بعد -------- آه 3۳۵۱۱۲ 151216 59 م20 ۳1212 ۹۳۳۵۵21 ۲۵۲ مدعلزد۳ ۷۶۵ 0 200 1۵204108۶ ۱ ب ۰ ۰ 5۹ ]0 6 110ع یی ۸۳۹1۲۹5 1۱6 (64(۷ ۲۷0۵۰ 0 5۳316816 1۵۳ م16 1 016 5 160162 0۲ 1602716۵۲ یی3333ی3ی3[0۳[ 2012 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- این نشریه با عنوان "راهنمای بارگذاری و تحلیل لرزه‌ای شریانهای حیاتی ایران " به منظور ارائه چهارچوب تعیین حداقل بار زلزله و روش تحلیل لرزه‌ای برای طراحی اجزای شریان‌های حیاتی مختلف در برابر زلزله تدوین شده است. در این راهنما کلیات و ملاحظات بارگذاری و طراحی لرزه‌ای در فصل‌های اول و دوم بار لرزه‌ای ناشی از انتشار امواج در فصل سوم و بار لرزه‌ای ناشی از مخاطرات ژئوتکنیکی در فصل چهارم دکر شده است که می‌تواند راهنمای مناسبی برای مشاوران و طراحان باشد.